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Elektrischer Kleinmotor
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Kleinmotoren, vorzugsweise mit einer Leistung, die nur den Bruchteil einer Pferdestärke erreicht und welche zum Antrieb von Nähmaschinen, Schreibmaschinen, Ventilatoren und ähnliche Apparate bestimmt sind.
Es ist bekannt, bei Elektromotoren den Statorkörper zwischen zwei sich ergänzenden Gehäusehälften festzuhalten. Dabei kann das Andrücken des Stators in axialer Richtung gegen als Auflageflächen dienende Fortsätze der Gehäusehälften mit Hilfe von Zwischenelementen durch Haltebolzen erfolgen.
Erfindungsgemäss werden Elektromotoren der angegebenen Art in ihrem Aufbau vereinfacht und verbessert, indem ein zur Hervorbringung einer Radialkraft befähigter, geneigte Flächen aufweisender Zwischenkörper in eine durch geneigte Wandteile der Gehäusehälften gebildete Tasche zwischen den Statorkörper und den Gehäusehälften eingelegt wird, so dass der Statorkörper unabhängig von der Passung der Gehäusehälften durch die Radialkraft gegen eine Umfangsfläche ihrer Innenwandung gedrückt wird und dadurch in eine vorbestimmte Lage zu den Lagerbohrungen in den Gehäusehälften kommt, wenn diese durch
Haltebolzen zusammengespannt werden.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus- fühnmgsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar- gestellt.
Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt durch einen Elektromotor, wobei Teile in Ansicht ge- zeichnet sind, Fig. 2 ein Querschnitt nach der
Linie 2-2 der Fig. l, Fig. 3 ist eine schaubildliche
Ansicht eines beim Zusammenbau des Motors nach Fig. 1 benutzten Teiles, Fig. 4 eine schau- bildlich Ansicht einer Statorkörperanordnung für den Motor nach Fig. 1 und Fig. 5 ein Schnitt eines abgeänderten Zwischenkörpers.
Der Motor besitzt einen Statorkörper 1, der mittels Schrauben 4 zwischen Gehäusehälften 2 und 3 liegt, die vorteilhaft aus Isoliermaterial bestehen.
Die Schrauben 4 erstrecken sich in Längs- richtung durch die Gehäusehälften und sind in
Büchsen 5 eingeschraubt, welche zweckmässig aus
Metall bestehen und in Aussparungen der Gehäuse- hälfte 2 wegnehmbar getragen werden. Der
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im allgemeinen durch Nieten 7 zusammengehalten werden. Er trägt in bekannter Weise stromleitende Wicklungen 8. Eine von einstellbaren Lagern 10 und 11 getragene Welle 9 trägt einen Rotorkörper 12, welcher mit der üblichen stromleitenden Wicklung 22, welche an den Kollektor 23 in bekannter Weise angeschlossen ist, versehen ist.
Bürsten 24 liegen gegen diametral gegenüberliegende Teile des Kollektors 23 an, um diesem Strom von einem äusseren Speisestromkreis zu übertragen, wie es bekannt ist. Bewegliche Bürstenhalter 25, welche durch in Büchsen 5 sitzende Schrauben 26 in Lage gehalten werden, geben Zutritt zu den Bürsten, um sie zu prüfen bzw. zu ersetzen
Ein auf einen Teil der Welle 9 aufgepresster Ventilator 27 dreht sich mit dieser Welle, damit die Ventilationsluft in Längsrichtung durch den Motor stromt, wie es bei Motoren dieser Art üblich ist.
Die Gehäusehälften 2 und 3 sind mit ausgesparten Teilen ausgebildet, deren allgemeine
Form derart ist, dass sie dem Statorkörper 1 ent- sprechen und diesen aufnehmen und vorteilhaft mit Absetzungen 28 und 29 an ihm anliegen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Diese Gehäuseteile sind so geformt, dass an jeder Gehäusehälfte im wesent- lichen gerade und parallele Waaeteile 30 und und einander diametral gegenüberliegende, zylindrische InnenwandteIe 32 und 33 vorgesehen sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Der innere
Radius A der Wandteile 33 ist im wesentlichen gleich dem Radius B der bearbeiteten Stator- körperaussenfläche, während der innere Radius C des Wandteiles 32 ungefähr i mm grösser ist als der genannte äussere Radius B des Statorkörpers 1, welcher ungefähr 33 mm gross ist.
Es ist zu be- achten, dass die erwähnten Wandteile 32 und 33 jeder Gehäusehälfte in genauer koaxialer Be- ziehung zu den die Lager aufnehmenden
Sitzen 16 bzw. 17 geformt sind. Das Ergebnis dieser Grössenanordnung besteht darin, dass bei radialem Anpressen der konvexen, zylindrischen
Aussenfläche des Statorkörpers gegen die konkave zylindrische Innenfläche des Wandteiles 33 sich
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ein im wesentlichen radial erstreckender Zwischenraum 34 zwischen dem Statorkörper und den Wandteilen 32 ergibt, welcher Zwischenraum das erstmalige Zusammenpassen der Teile wirksam erleichtert und zum raschen und einfachen Zusammenbau beiträgt. Dieser Zwischenraum 34 ist absichtlich in Fig. 1 und 2 übertrieben dargestellt, um dieses wichtige Merkmal der Erfindung hervorzuheben.
Es ist ersichtlich, dass bei Aufliegen der äusseren zylindrischen Statoroberfläche an der Innenfläche des Wandteiles 33, wie in F : g. 1 und 2 gezeigt, die kugelförmigen Lagertragsitze 16 und 17 in genauer koaxialer Ausrichtung mit der Bohrung 35 des Statorkörpers liegen. Da der Rotorkörperdurchmesser konzentrisch zur Achse der Welle 9 fertig bearbeitet wird, und die Statorkörperaussen- und innen- fläche in Übereinstimmung mit gewöhnlichen Motorherstellungsarten so fertig bearbeitet werden, dass sie eine gemeinsame Achse aufweisen, folgt daraus, dass der Rotorkörper sich selbst in koaxialer Lage zur Statorbohrung einstellt und damit einen Luftspalt 36 bildet, der überall gleiche Breite aufweist, was für einen ruhigen und wirtschaftlichen Motorlauf wichtig ist.
Es wurde festgestellt, dass hiebei eine hinreichende Genauigkeit der Ausrichtung leicht erreichbar ist, ohne dass es nötig ist, irgendwelche Tragflächen der Gehäusehälften zu bearbeiten.
Der Vorteil der Ersparnis an Zeit und Material durch Verwendung von unbearbeiteten Gehäusehälften beim Zusammenbau ist augenscheinlich.
Um zu gewährleisten, dass der Statorkorper sich fest gelen die Innenfläche der Wandteile 33 der Gehäusehälften legt, wird ein Zw'schenkör- per 37, r1g. 3, der vorteilhaft tus isoliermater-al besteht angewendet, um beim axialen Zusammenbau er Gehäusehälften mit dem Statorkörper radial gerichtete Reaktionskraft entstehen zu lassen, welche die zusammengebauten Teile in der gewünschten Lage hält. Der Wandteil 32 jeder Gehäusehälfte ist mit einer Mittelaussparung versehen, welche eine zur Achse geneigt verlaufende flache Begrenzung 38 besitzt.
Während des Zusammenbaus sind die offenen Seiten der Gehäusehälften 2 und 3 einander zugekehrt, so dass sie den Statorkörper 1 unter Klemmwirkung zwischen sich einschliessen können, so dass sich dann auch die teilweise schräg begrenzten Aussparungen derart gegenüber liegen, dass sie mit dem Statorkörper eine Tasche bilden, 10 welcher der Zwischenkörper 37 liegt. Da die Gehäusehälften 2 und 3 während des Zusammenbaus durch die Spannwirkung der Schrauben 4 in der Längsrichtung einander genähert werden, wird auf den Zwischenkörper 37 eine radial gerichtete Kraftkomponente, u. zw. infolge der Wirkung der Neigung der Fläche 38 ausgeübt, welche den Statorkörper 1 in sichere Auflage gegen die Innenfläche des Wandteiles 33 presst.
Um ferner eine dichte, schwingungsfreie Packung des Statorkörpers in den zusammen- gebauten Gehäusehälften sicherzustellen, werden die Statorkörperbleche in ihrem Mittelbereich durch die Nieten 7 fest zusammengehalten ; sie können sich jedoch, in der Längsrichtung des Statorkörpers, in den zylindrischen Randbereich 39 und 40 etwas spreizen. Der Statorkörper ist somit an seinen Rändern in Längsrichtung nachgiebig, was dazu führt, dass er an seinen Enden mit den Anschlagteilen 28 bzw. 29 leichter übereinstimmt, wodurch die ganze Umfangsfläche dieser Teile für die Abstützung benützt wird.
Während in fertig zusammengebauter Lage der Statorkörper zwischen den Anschlagteilen 28 und 29 geklemmt gezeigt ist, ist es klar, dass der Bereich der Erfindung auch den etwas abgeänderten Zusammenbau einschliesst, bei welchem der Statorkörper 1 nur durch die Klemmwirkung des Zwischenkörpers 37 in Längsrichtung eingestellt wird, d. h. dass es nicht unbedingt notwendig ist, dass der Körper 1 gegen die erwähnten Anschlagteile 28 und 29 anliege.
Es ist auch eine radiale Nachgiebigkeit durch die natürliche Biegsamkeit der Wandteile 32 und 33 der Gehäusehälften vorgesehen. Dies unterstützt das Festhalten des Statorkörpers, indem eine radiale Federkraft gegen den Zwischenkörper 37 aufrecht erhalten wird. Es ist auch klar, dass ein gewünschtes Mass an Nachgiebigkeit durch den Zwischenkörper 37 selbst hervorgebracht werden kann, indem für diesen verschiedene Formen und Werkstoffe benutzt werden können. So zeigt z. B. Fig. 5 einen Zwischenkörper 37', der durch Biegen eines Stückes flachen Federstahles hergestellt ist. Er besitzt, wie gezeigt, beträchtliche Nachgiebigkeit in Richtung der Normalen n-n.
Es ist zu beachten, dass die Schrauben 4 lose mit radialem Spiel in den Lochern 41 des Statorkorpers 1 sitzen, um zu gestatten, dass dieser Körper m genügendem Masse m radialer Richtung relativ zu den Gehäusehälften verschoben werden kann, um, wie gezeigt, vollständig auf der Innenfläche der Wandteile 33 der Gehäusehälften aufzusitzen.
Um die Teile zusammenzubauen ist es nur notwendig, 1. den Statorkörper in die in der Gehäusehälfte 2 vorgeschobene Aussparung einzusetzen, 2. den Zwischenkörper 37 so einzusetzen, dass er frei zwischen der Fläche 38 dieser Gehäusehälfte und der zylindrischen Oberfläche des Statorkörpers liegt, 3. die zweite Gehäusehälfte 3 so anzuordnen, dr-ss die Aussparungen ausgerichtet sind, und endlich 4. die Schrauben 4 einzusetzen und sie anzuziehen.