CH672700A5

CH672700A5 -

Info

Publication number: CH672700A5
Application number: CH440286A
Authority: CH
Inventors: Claus Schaeffer; Oskar Zimmer; Gerhard Welle
Original assignee: Berger Gmbh & Co Gerhard
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1986-11-05
Publication date: 1989-12-15
Also published as: GB8630715D0; GB2184895B; GB2184895A; DE3545886C2; FR2594608B1; FR2594608A1; DE3545886A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor, vorzugsweise für Synchron- oder Schrittmotor, mit einer gelagerten Welle, wobei zwischen Lager und Rotor eine Anlaufscheibe vorgesehen ist.

Derartige Rotoren sind bekannt. Bei der Drehbewegung darf keine direkte Berührung zwischen Rotorkern und Lager stattfinden, um in diesem Bereich einen Abrieb zu verhindern. Aus diesem Grunde ist bei einseitig oder auch beidseitig gelagerten Rotoren zwischen diesen und den Lagern jeweils eine Anlaufscheibe eingebaut.

Diese können bei Relativbewegungen zum Rotor Geräusche verursachen und vor allem bei der Montage und bei permanentmagnetischen Rotoren während der Magnetisierung bedeutet die Berücksichtigung der Anlaufscheiben einen erheblichen Aufwand. Insbesondere ist wegen der Anlaufscheiben und evtl. auch einer Druckfeder im Bereich des Rotors eine Weiterverarbeitung mit Automaten praktisch nicht möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der eine derart vereinfachte Handhabung bei der endgültigen Montage oder einer evtl. Magnetisierung ermöglicht, dass Automaten eingesetzt werden können. Ferner soll die Laufruhe des Motors erhöht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Anlaufscheibe mit dem Rotor in Drehrichtung formschlüssig gekuppelt und an dem Rotor festgelegt ist. Dadurch kann diese Anlaufscheibe — bei einem zweiseitig gelagerten Rotor beide Anlaufscheiben — mit dem Rotor vorgefertigt verbunden sein, so dass dieser anschliessend beliebig gehandhabt werden kann, ohne dass noch auf die zwischen Rotor und Lager anzuordnenden Anlaufscheiben geachtet werden muss. Ferner werden Relativbewegungen zwischen den Scheiben und dem Rotor und somit Geräusche vermieden.

Zweckmässig ist es dabei, wenn die Anlaufscheibe unrund ist und mit ihrem Umfang formschlüssig in eine analog konturierte Ausnehmung der Rotorstirnseite passt.

Besonders zweckmässig vor allem bei der Montage oder einer evtl. Magnetisierung ist es, wenn die Anlaufscheibe in axialer, von dem Rotor weggerichteter Richtung formschlüssig mit dem Rotor verbunden ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die Anlaufscheibe beim Montieren oder sonstigen Handhaben des Rotors nicht aus ihrer Gebrauchsstellung verloren geht.

Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere der Kontur der Anlaufscheibe und der formschlüssigen Verbindung mit dem Rotor sowie der Verbindung einer evtl. zusätzlich vorgesehenen Druckfeder am Rotor zur Beseitigung von axialem Spiel sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 12.

Vor allem bei Kombination der vorerwähnten und der in den sonstigen Ansprüchen enthaltenen Merkmale und Massnahmen ergibt sich ein Rotor, bei welchem Anlaufscheiben und eine evtl. Feder gegen Herausfallen gesichert sind, so dass der Rotor als Kompletteil vorbereitet werden kann, so dass die weitere Bearbeitung erheblich vereinfacht ist. Insbesondere können Handlingsautomaten und im Falle eines zu magnetisierenden Rotors eine Roboter-Magnetisierung zum Einsatz kommen. Darüber hinaus sind Einzelteile auf ein Mimimum reduziert.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel noch näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen vollständig zusammengesetzten Elektromotor mit einem erfindungsgemässen Rotor,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Rotors mit Welle und beidseitig angeordneten formschlüssig befestigten Anlaufscheiben, wobei auf einer Seite auch eine Druckfeder vorgesehen ist, sowie

Fig. 3 eine Stirnseite des Rotors gemäss Fig. 2 mit einer einen unrunden Umriss aufweisenden Anlaufscheibe.

Ein im ganzen mit 1 bezeichneter Elektromotor weist einen Rotor 2, auf, der insbesondere im Falle eines Synchron- oder Schrittmotors ein permanentmagnetischer Rotor sein könnte.

Der Rotor 2 hat eine im Ausführungsbeispiel beidseits gela-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

gerte Welle 3, wobei gemäss Fig. 1 zwischen Lager 4 — beispielsweise einem Sinterlager — und Rotor 2 jeweils eine Anlaufscheibe 5 vorgesehen ist.

Vor allem anhand der Figuren 2 und 3 erkennt man, dass die Anlaufscheiben 5 mit dem Rotor 2 in Drehrichtung formschlüssig gekuppelt und in noch zu beschreibender Weise am Rotor 2 festgelegt sind.

Vor allem aus Fig. 3 wird deutlich, dass die Anlaufscheibe 5 unrund ist und mit ihrem Umfang formschlüssig in eine analog konturierte Ausnehmung 6 der Rotorstirnseite passt. Die Anlaufscheiben 5 sind dabei auch in axialer, von dem Rotor weggerichteter Richtung formschlüssig mit dem Rotor 2 verbunden, was im folgenden noch näher erläutert wird.

Gemäss Fig. 3 ist die Kontur der Anlaufscheibe 5 ein durch wenigstens eine, im Ausführungsbeispiel drei Abflachungen 7 unterbrochener Kreis. Dies kommt einerseits der Rotationssymmetrie des Rotors entgegen, ermöglicht aber dennoch, die Anlaufscheiben 5 formschlüssig in entsprechend konturierte Ausnehmungen 6 anzulegen. Die abgeflachten Umfangsbereiche 7 sind dabei jeweils durch Bogenstücke 8 verbunden.

In Fig. 1 und 2 erkennt man, dass die Ausnehmungen 6 des Rotors 2, in welchen die Anlaufscheiben 5 formschlüssig gehalten sind, eine grössere Tiefe haben, als es der Dicke der Anlaufscheiben 5 entspricht. Somit ergibt sich an der Rotorstirnseite gegenüber den Anlaufscheiben noch ein gewisser Überstand, jedoch stehen die Lager 4 bis zu den Scheiben vor.

Der erwähnte Überstand der Ausnehmungen 6 steht im Zusammenhang mit der formschlüssigen Festlegung der Anlaufscheiben 5 in axialer Richtung. Zumindest der unmittelbar auf der Welle 3 befindliche Kern 9 des Rotors kann nämlich zweckmässigerweise aus Kunststoff oder einer Aluminiumlegierung bestehen und die Ausnehmung 6 zur Aufnahme der Anlaufscheibe 5 ist in dem Kunststoff oder der Aluminiumlegierung vorgesehen. Am Rand der Ausnehmung 6 erkennt man nun wenigstens eine, im Ausführungsbeispiel am Umfang verteilt drei Verformungen 10, die die Anlaufscheibe 5 an ihrer Aussenseite übergreifen und zweckmässigerweise nach dem Einfügen der Anlaufscheibe 5 angeformt sind. Die Verformungen 10 des Rotorkernes 9 können daher den Aussenrand der Anlaufscheibe 5 vorzugsweise an den Bogenstücken 8 übergreifen, wie man es in Fig. 3 erkennt.

672 700

Eine besonders zweckmässige und wichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Rotorkern 9 in seinem Inneren nahe einer Stirnseite eine einstückig eingeformte Hülse 11 mit einer Ausnehmung zum Einsetzen einer Druckfeder 12 aufweist, wobei die Hülse 11 kürzer als die Druckfeder 12 selbst ist. Mit axialem Abstand zur Stirnseite der Hülse 11 ist ebenfalls innerhalb des Rotorkernes 9 die Anlaufscheibe 5 gleichzeitig als äusseres Gegenlager für die Druckfeder 12 angeordnet. Somit erhält in diesem Falle die Anlaufscheibe 5 eine Doppelfunktion, indem sie einerseits die ein Axialspiel verhindernde Druckfeder 12 hält und andererseits ihre Anlauffunktion mit dem zugehörigen Lager 4 erfüllt.

Der Kern 9 des Rotors 2 steht gegenüber dem magnetisier-baren Mantel 13 an der Rotorstirnseite radial über und ist bezüglich seines Aussendurchmessers in diesem überstehenden Bereich in Form eines Flansches 14 vergrössert, der allerdings den Durchmesser des Mantels in diesem Falle nicht überragt. Dabei hat der Rotorkern 9 von beiden Stirnseiten her in sein Inneres eingreifende ringförmige Ausnehmungen 15, die im Ausführungsbeispiel durch Rippen 16 ausgesteift sind. Die nicht an der Druckfeder 12 abgestützte Anlaufscheibe 5 liegt dabei an beiden Rändern einer solchen Ringausnehmung 15 an, um eine gute Abstützwirkung zu ergeben.

Es sei noch erwähnt, dass der Rotor 2 auch einstückig aus kunststoffgefülltem Magnetmaterial bestehen kann. In diesem Falle wären die Teile 9 und 13 nur ein einziges Teil.

Vor allem in Fig. 2 erkennt man, dass der gesamte Rotor 2 insgesamt ein sehr einfaches Teil ist, obwohl er beidseits Anlaufscheiben 5 und im Inneren eine Druckfeder 12 aufweist. Da die Anlaufscheiben formschlüssig verbunden sind, ergeben sich vor allem keine Relativbewegungen zwischen diesen Anlaufscheiben 5 und dem eigentlichen Rotor 2 oder dem Rotorkern 9, so dass auch keine entsprechenden Geräusche durch eine solche Relativbewegung und kein Verschleiss des Rotors verursacht wird. Dies gilt auch für die Druckfeder 12 und ihre Halterung, die keinerlei Relativbewegung zu dem Rotor oder seinem Kern durchführen kann. Somit wird durch die erfindungsge-mässe Ausgestaltung des Rotors 2 nicht nur dessen Handhabung vereinfacht, sondern es werden auch unerwünschte Geräuschentwicklungen vermieden.

3

s

10

15

20

25

30

35

40

1 Blatt Zeichnungen

Claims

672 700

1. Rotor für einen Elektromotor, vorzugsweise für Synchron* oder Schrittmotor, mit einer gelagerten Welle, wobei zwischen Lager und Rotor eine Anlaufscheibe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (5) mit dem Rotor (2) in Drehrichtung formschlüssig gekuppelt und an dem Rotor (2) festgelegt ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (5) unrund ist und mit ihrem Umfang formschlüssig in eine analog konturierte Ausnehmung (6) der Rotorstirnseite passt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (5) in axialer, von dem Rotor weggerichteter Richtung formschlüssig mit dem Rotor (2) verbunden ist.

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (5) in einer Ausnehmung (6) des Rotors (2) formschlüssig gehalten ist, deren Tiefe grösser als die Dicke der Anlaufscheibe (5) ist.

5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur bzw. der Umriss der Anlaufscheibe (5) ein durch wenigstens eine Abflachung (7), vorzugsweise drei Abflachungen (7) unterbrochener Kreis ist.

6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeflachten Umfangsbereiche (7) der Anlaufscheibe (5) durch Bogenstücke (8) verbunden sind.

7. Rotor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der unmittelbar auf der Welle (3) befindliche Kern (9) des Rotors (2) aus Kunststoff oder einer Aluminiumlegierung besteht und die Ausnehmung (6) zur Aufnahme der Anlaufscheibe (5) in diesem Kern vorgesehen ist, und dass am Rand der Ausnehmung (6) wenigstens eine, vorzugsweise am Umfang verteilt mehrere Verformungen (10) angeordnet sind, die die Anlaufscheibe (5) an ihrer Aussenseite übergreifen und vorzugsweise nach dem Einfügen der Anlaufscheibe (5) in die Ausnehmung (6) angeformt sind.

8. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungen (10) des Rotorkernes (9) den Aussenrand der Anlaufscheibe (5) vorzugsweise an einem Bogenstück (8) übergreifen.

9. Rotor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkern (9) in seinem Inneren nahe einer Stirnseite eine einstückig eingeformte Hülse oder dergleichen mit einer Ausnehmung zum Einsetzen einer Druckfeder (12) aufweist, die kürzer als die Druckfeder (12) ist, und dass mit axialem Abstand zur Stirnseite dieser im Inneren des Rotorkernes (9) angeordneten und endenden Hülse (11) ebenfalls innerhalb des Rotorkernes (9) die Anlauf Scheibe (5) als äusseres Gegenlager für die Druckfeder (12) angeordnet ist.

10. Rotor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (9) des Rotors (2) gegenüber dem magnetisierbaren Mantel (13) an der Rotorstirnseite übersteht und bezüglich seines Aussendurchmessers in dem überstehenden Bereich als Flansch (14) ausgebildet ist.

11. Rotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkern (9) von beiden Stirnseiten her in sein Inneres eingreifende ringförmige Ausnehmungen (15) hat, die gegebenenfalls durch Rippen (16) ausgesteift sind, und dass die nicht an der Druckfeder (12) abgestützte Anlaufscheibe (5) an beiden Rändern der Ringausnehmung (15) anliegt.

12. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass er einstückig aus kunststoffgefülltem Magnetmaterial besteht.