DE102006029052A1

DE102006029052A1 - Motorensystem

Info

Publication number: DE102006029052A1
Application number: DE102006029052A
Authority: DE
Inventors: Christoph Porde; Zoltán Kasztel
Original assignee: PHOENIX MECANO KECSKEMET KFT; PHOENIX-MECANO KECSKEMET KFT
Current assignee: PHOENIX MECANO KECSKEMET KFT; PHOENIX-MECANO KECSKEMET KFT
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2006-06-24
Publication date: 2007-01-18

Abstract

Es soll ein Motorensystem geschaffen werden, welches mehrere Elektromotoren (10), vorzugsweise Kleinstmotoren, enthält, die in bevorzugter Ausführung für Möbelantriebe verwendet werden. Die mit verstellbaren Bauteilen ausgerüsteten Möbel sind äußerst unterschiedlich, so dass die benötigten Antriebsleistungen der Elektromotoren (10) davon abhängig sind. DOLLAR A Um eine Überdimensionierung der Elektromotoren (10) zu verhindern, sollen die Elektromotoren (10) des Motorensystems bedarfsgerecht ausgelegt sein. Da es sich um Massenartikel handelt, sollen sie jedoch wirtschaftlich herstellbar sein. Die Elektromotoren (10) des Motorensystems sind für unterschiedliche Leistungen ausgelegt. Dazu sind die die Leistung des jeweiligen Elektromotors (10) bestimmenden Bauteile von ihren Durchmessern her gleich oder annähernd gleich ausgeführt, wobei jedoch zur Bestimmung der Leistung jedes Elektromotors (10) des Motorensystems die Baulängen dieser Bauteile unterschiedlich sind. DOLLAR A So ist vorgesehen, dass zumindest die Baulängen des Rotors (17) einschließlich der Rotorwelle (20) die den Stator bildenden Teile (11, 15, 16) unterschiedlich sind. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Motorensystem ist besonders für die Verstelleinrichtungen für Lattenroste, Sessel, Pflegebetten, Krankenhausbetten, Patienten-Lifter und dergleichen geeignet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Motorensystem, welches mehrere Elektromotoren enthält, insbesondere Kleinstmotoren für Möbel unterschiedlicher Bauart, bei dem jeder Elektromotor mit einem Stator, bestehend aus einem Magnetfelderzeuger und einem Gehäuse, einem mit einer Rotorwelle ausgestatteten Rotor, zwei in einander diametral gegenüberliegenden Kohlebürstenhaltern eingesetzten Kohlebürsten mit angeschlossenen elektrischen Leitern zur Stromzuführung ausgestattet ist, und bei dem das Gehäuse durch einen abtriebsseitigen Flansch und an der gegenüberliegenden Seite durch einen Deckel verschlossen ist.
Die in Rede stehenden Elektromotoren des Motorensystems werden bevorzugt zum Verstellen der verstellbaren Bauteile von Möbeln verwendet. Von den Möbeln kommen bevorzugt Lattenroste, Krankenhaus- und Pflegebetten, Sessel, Patienten-Lifter, höhenverstellbare Arbeitstische und dergleichen in Betracht. Die verstellbaren Bauteile werden über speziell ausgelegte Beschläge, Gestänge und dergleichen von dem jeweiligen Elektromotor angetrieben. Für solche Einsatzfälle werden jedoch nur Elektromotoren benötigt, deren Leistung relativ gering ist, das heißt, die Leistung liegt deutlich unter 1 kW. Die Elektromotoren einschließlich der Verstelleinrichtungen werden als Massenartikel angesehen, die möglichst preiswert herzustellen sein sollen. Bislang sind insbesondere für Möbel in den unterschiedlichsten Bauarten und Ausführungen Motoren mit gleichen Leistungen und demzufolge gleicher Auslegung verwendet worden. Daraus ergibt sich jedoch, dass immer die Elektromotoren eingesetzt werden, die für die höchste Antriebsleistung ausgelegt sind. Für viele Einsatzfälle sind diese Motoren jedoch überdimensioniert, so dass die Leistungen überhaupt nicht notwendig ist. Daraus folgt, dass die Elektromotoren die Herstellkosten erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorensystem der eingangs näher beschriebenen Art aufzuzeigen, welches es erlaubt, dass nur Elektromotoren eingesetzt werden, deren Leistung auf die jeweilige Funktion ausgelegt ist. Darüber hinaus sollen die Elektromotoren sinngemäß nach einem Baukastensystem oder in einer modularen Bauweise ausgelegt sein, so dass eine kostengünstige Herstellung sichergestellt ist.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem die Leistungen der Elektromotoren des Motorensystems unterschiedlich sind, dass die die Leistung des jeweiligen Elektromotors bestimmenden Bauteile in ihren Durchmessern gleich oder annähernd gleich ausgeführt sind, und dass zur Bestimmung der Leistung jedes Elektromotors des Motorensystems die Baulängen dieser Bauteile unterschiedlich sind.

Als Durchmesser sind die Außen- und/oder die Innendurchmesser der jeweiligen Bauteile anzusehen, je nachdem wie sie gestaltet sind. So ist beispielsweise für den Stator der Innendurchmesser der maßgebliche Durchmesser, während für den Rotor der Außendurchmesser der maßgebliche Durchmesser ist. Da sich die die Leistung bestimmenden Bauteile nur in ihren Längen ändern, können sie mit den selben Fertigungsverfahren und auch mit den selben Werkzeugen hergestellt werden, so dass die Herstellkosten überwiegend durch den Materialbedarf erhöht werden. Durch die Schaffung des erfindungsgemäßen Motorensystems sind die einzelnen Elektromotoren so ausgelegt, dass die Leistung zwar ausreichend ist, dass sie jedoch nicht überdimensioniert sind. Da diese Elektromotoren in großen Stückzahlen als Massenprodukt gefertigt werden, ergibt sich in der Gesamtheit eine beträchtliche Kostensenkung. Darüber hinaus ist durch diese modulare Bauweise der Motoren auch sichergestellt, dass unabhängig von den Baulängen der die Leistung bestimmenden Bauteile in einer Montagestraße die vorhandenen Werkzeuge genutzt werden können.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest die Baulängen des Rotors und gegebenenfalls auch der Rotorwelle, des Gehäuses und des Magnetfelderzeugers der einzelnen Elektromotoren des Motorensystems unterschiedlich sind. Bei diesen Bauteilen handelt es sich um die Hauptfunktionsteile des Elektromotors.

Für den bevorzugten Verwendungszweck ist vorgesehen, dass jeder Elektromotor des Motorensystems einen als Permanentmagneten ausgebildeten Magnetfelderzeuger aufweist. Auch dieser Permanentmagnet wird dann entsprechend der Leistung in seiner Länge ausgelegt. Der Permanentmagnet besteht vorzugsweise aus zwei Halbschalen, die in noch näher erläuterter Weise innerhalb des Gehäuses festgesetzt werden.

Wie bereits ausgeführt, soll ein Motorensystem mit Elektromotoren mit verschiedenen Leistungen geschaffen werden, welches besonders durch die Einsparung von Material kostengünstig herstellbar ist. Es ist deshalb noch in einer ersten Ausführung vorgesehen, dass die Baulänge des Rotors leistungsabhängig ausgelegt ist, und dass zumindest die Länge der halbschalenförmigen Dauermagnete für die unterschiedlichen Leistungen der Elektromotoren des Motorensystems, vorzugsweise jedoch des Gehäuses und der halbschalenförmigen Dauermagnete für die unterschiedlichen Leistungen gleich sind. Da insbesondere durch die Bauart und die benötigten Materialien die Rotoren als besonders kostenintensiv anzusehen sind, wird eine Kosteneinsparung durch die unterschiedlichen Längen erreicht. Die Dauermagnete und die Gehäuse sind demgegenüber relativ einfache Bauteile, bei denen durch unterschiedliche Längen zwar Material eingespart wird, jedoch müssen dann die unterschiedlichen Baulängen bevorratet werden, so dass durch die Lagerhaltungskosten die Materialeinsparungskosten zumindest teilweise eliminiert würden.

Die Leistung des Elektromotors kann auch durch Änderung der Länge des Magnetfelderzeugers beeinflusst werden. So ist vorgesehen, dass der Magnetfelderzeuger nach Art eines Baukastensystems aus mindestens zwei Halbschalen gebildet ist, und dass die Längen der aneinander gereihten Halbschalen unterschiedlich sind. Die Gesamtlänge des Magnetfelderzeugers kann deshalb durch die Anzahl der verwendeten halbschalenförmigen Dauermagnete verändert werden. So ist in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, dass der Magnetfelderzeuger aus vier aneinander gereihte Halbschalen besteht und dass die Längen der aneinander gereihten Halbschalen in einem Verhältnis von 4 : 3 bzw. 1 : 0,75 stehen. Durch diese unterschiedlichen Längen ist es möglich, dass der Magnetfelderzeuger aus zwei Halbschalen gleicher Länge gebildet ist, wobei entweder die kürzeren oder längeren Halbschalen verwendet werden können. Es ist jedoch dann auch möglich, dass zwei Halbschalen aneinander gereiht werden, die die kürzere Länge aufweisen. Ferner könnten zwei Halbschalen aneinander gereiht werden, die die größte und die kleinste Länge aufweisen. Bei einem Verhältnis von 4 : 3 würde dann eine Gesamtlänge des Magnetfelderzeugers erreicht werden, die 50% größer ist als die Länge der längsten Halbschale. Diese Kombination lässt sich dann in einer mathematischen Reihe fortsetzen.

Um den Montageaufwand noch weiter zu verringern, ist vorgesehen, dass die Kohlebürstenhalter innenseitig an den das Gehäuse abtriebsseitig verschließenden Flansch oder dem gegenüberliegenden Deckel angeformt oder angesetzt sind. In bevorzugter Ausführung ist der Flansch mit den Kohlebürstenhaltern einstückig ausgebildet, so dass keine Befestigungselemente und die damit verbundenen Montagezeiten notwendig sind. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Flansch bzw. der Deckel mit den Kohlebürstenhaltern ein einstückiges Formteil bildet, welches aus Kunststoff im Spritzgießverfahren oder aus Metall im Druckgussverfahren gefertigt ist.

Eine optimale Lösung ist gegeben, wenn der Flansch topfförmig ausgebildet ist, und dass an dem Boden des Flansches die Kohlebürstenhalter angeformt sind. Damit die Kohlebürsten nach dem Abnehmen eines Flansches kontrolliert werden können, ist vorgesehen, dass jede Kohlebürstenaufnahme an der dem Boden des Flansches abgewandten Seite einen diametralen Längsschlitz aufweist. Dieser Längsschlitz erstreckt sich annähernd über die gesamte Höhe jeder Kohlebürstenaufnahme, wobei im Bereich des Rumpfes des Flansches ein Steg vorgesehen ist. Es ist ferner vorgesehen, dass fluchtend zu dem diametralen Längsschlitz jedes Kohlebürstenhalters am Boden des Flansches ein nach innen gerichteter Steg angeformt ist.

Damit der topfförmige Flansch gegenüber dem Gehäuse lagegerecht fixiert ist, ist vorgesehen, dass der Rumpf des topfförmigen Flansches an dem dem Boden abgewandten Endbereich einen im Durchmesser gegenüber dem dem Boden zugewandten Endbereich kleiner gehaltenen Zentrieransatz aufweist, der die Innenfläche des Gehäuses kontaktiert. Da der topfförmige Flansch mittels eines Werkzeuges gefertigt wird, muss seine Entformung sichergestellt sein. Deshalb sind an die dem Boden des topfförmigen Flansches abgewandt liegende Stirnfläche zwei segmentförmige Vorsprünge angeformt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass der dem topfförmigen Flansch gegenüberliegende Deckel im Wesentlichen baugleich zum Flansch.

Eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung für das Gehäuse ist gegeben, wenn dieses als Rohrabschnitt ausgebildet ist. Das Gehäuse kann dann entsprechend der benötigten Länge von einer Stange abgelängt oder abgestochen werden. Bei einer entsprechenden Qualität ist dann keine weitere Bearbeitung notwendig.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das rohrförmige Gehäuse aus einem ebenen, anschließend zu einem Rohrabschnitt gewickelten Blechzuschnitt gebildet ist. Dabei sind die Stoßflächen des gewickelten Rohrabschnittes entlang der Mantelfläche dieses Gehäuses fest zusammengefügt.

Es ergibt sich darüber hinaus der große Vorteil, dass die Halbschalen des Permanentmagneten mit der Innenfläche des Rohrabschnittes durch Klebung verbunden werden können. Es entfallen wiederum die Befestigungselemente und die notwendigen Montagearbeiten.

In einfachster Weise lassen sich das rohrförmige Gehäuse, der topfförmige Flansch und der Deckel miteinander verbinden, wenn dazu wenigstens zwei achsparallel zur Drehachse des Rotors verlaufende Schrauben verwendet werden. Diese Schrauben werden in bevorzugter Ausführung vom Deckel in Bohrungen des Bodens des topfförmigen Flansches eingedreht. Dadurch wird auch das rohrförmige Gehäuse gesichert, da eine Verspannung erfolgt. Es ist jedoch auch möglich, die Schrauben von der Seite des Flansches in den Deckel hineinzudrehen. Dadurch wird das rohrförmige Gehäuse durch die auf die Stirnflächen wirkendenden Kräfte fixiert bzw. verspannt.

In einer anderen, besonders einfachen Herstellungsweise lassen sich das rohrförmige Gehäuse, der topfförmige Flansch und der Deckel miteinander verkleben. Dazu ist dann vorgesehen, dass die zu verklebenden Teile an ihren Fügestellen ein entsprechendes Übermaß aufweisen, so dass diese Teile während des Fügevorganges klemmend miteinander verbunden sind, so dass anschließend der Klebstoff aushärten kann.

Um die Magnetfelderzeuger, beispielsweise in Form von Permanentmagneten möglichst einfach festlegen zu können, weisen der Flansch und/oder der Deckel Stege, Taschen oder Vorsprünge auf, in welche oder zwischen welche die Magnetfelderzeuger gesetzt werden. Diese Stege, Taschen oder Vorsprünge können sich in Längsrichtung der Rotorachse verjüngen, so dass während des Festziehens der Schrauben oder des Fügevorganges beim Verkleben eine Verspannung oder Verklemmung der Magnetfelderzeuger gegeben ist.

Damit die Verbindungen zwischen den Adern des Anschlusskabels und dem Anschluss der Kohlebürsten erfolgt, ist vorgesehen, dass in den Boden des topfförmigen Flansches Metallbuchsen eingesetzt sind, in die die Adern hineingeführt sind. Diese Metallbuchsen werden verpresst, so dass die Adern darin festgeklemmt sind. Üblicherweise ist dem Elektromotor ein Drehzahlreduziergetriebe nachgeschaltet. Es ist deshalb vorgesehen, dass zumindest der gegenüber dem Boden des topfförmigen Flansches nach außen vorstehende Endbereich der Rotorwelle als Schnecke ausgebildet ist. Das Drehzahlreduziergetriebe würde dann ein Schneckenrad aufweisen, welches damit in Eingriff steht. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass das gegenüber dem Boden des Flansches vorstehende Ende glattflächig ausgebildet ist, und dass darauf ein Antriebselement drehfest aufgesetzt ist. Um das Drehzahlreduziergetriebe oder ein Lineargetriebe an dem Flansch festzulegen, ist vorgesehen, dass dieser mit entsprechenden Schraubenlöchern versehen ist. Diese Schraubenlöcher können an der Innenseite ausgesenkt sein, so dass die Senkköpfe, Muttern oder Gewindeeinsätze eingesetzt werden können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass an der Außenseite des Flansches ein Getriebegehäuse oder Teile eines Getriebegehäuses angeformt oder angesetzt sind.

Gemäß einer weiteren Ausführung ist noch vorgesehen, dass ein Wälzlager formschlüssig oder stoffschlüssig in dem Flansch festgelegt ist. Dabei kann das Wälzlager von der Außenseite her an den topfförmigen Flansch angesetzt oder teilweise dann eingesetzt sein. Dabei weist der Flansch eine stufenförmig abgesetzte Bohrung auf, in dessen größeren Durchmesser das Wälzlager eingesetzt ist und an dessen durch die kleinere Bohrung gebildete Ringfläche sich der Außenring des Wälzlagers in der Längsachse der Rotorwelle abstützt.

In bevorzugter Ausführung ist das Wälzlager jedoch von der Innenseite des topfförmigen Flansches in die stufenförmige Bohrung eingesetzt und darin bevorzugt verklebt. Dazu weist der topfförmige Flansch an der zum Rotor hinweisenden Seite einen größeren Bohrungsdurchmesser auf, während die Bohrung in Richtung zur Schnecke weisend im Durchmesser stufenförmig ausgebildet und demzufolge kleiner ist. Um den Motor bei dieser Ausführung an einem Getriebe oder an einem Gehäuse zu zentrieren, ist noch ein zylindrischer Ansatz vorgesehen, der konzentrisch um die Rotorwelle gebildet ist und in Richtung der Schnecke weisend ein wenig verspringt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist noch vorgesehen, dass in den Topf des Flansches oder in den Topf des Deckels ein Drehwinkelsensor und/oder ein Drehrichtungssensor angeordnet ist. Gegenüber dem Sensor ist mit der Rotorwelle ein Element fest verbunden, welches auf mindestens einen des Sensors oder der Sensoren einwirkt. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht das Element aus einem Dauermagneten und der Sensor bzw. die Sensoren aus einem Hallsensor bzw. aus Hallsensoren. Die Längen der die Leistung bestimmenden Bauteile stehen in festen oder mathematischen Verhältnissen zueinander. Sofern sie in einem mathematischen Verhältnis zueinander stehen, wird dieses Verhältnis bzw. werden diese Verhältnisse durch Formeln, Gleichungen und dergleichen bestimmt. Die Länge des Gehäuses richtet sich nach den Längen des Rotors und der Länge des Stators, der aus dem Gehäuse und dem Magnetfelderzeuger gebildet ist.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Elektromotor des erfindungsgemäßen Motorensystems in perspektivischer Darstellung im montierten Zustand;
2 den Elektromotor gemäß der 1 in einer sprengbildlichen Darstellung, und
3 den das Gehäuse abtriebsseitig verschließenden Flansch in perspektivischer Darstellung mit Blick auf die Innenseite.
Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist in den 1 und 2 nur ein Elektromotor 10 des Motorensystems dargestellt, da diese Elektromotoren in einem Baukasten- oder Modulsystem eingebunden sind. Die Unterschiede bestehen nur in der Gesamtlänge jedes Elektromotors 10. Jeder Elektromotor 10 ist mit einem Gehäuse 11, einem das Gehäuse 11 an der Abtriebsseite verschließenden Flansch 12 und an der gegenüberliegenden Seite mit einem Deckel 13 ausgestattet. An der Abtriebsseite steht eine Schnecke 14 gegenüber der Außenfläche des Flansches 12 vor. Diese Schnecke 14 ist entweder Teil der Rotorwelle oder sie ist damit fest verbunden. Im Gegensatz zu der dargestellten Ausführung könnte der vorstehende Bereich der Rotorwelle auch glattflächig ausgebildet sein, so dass ein Antriebselement drehfest darauf aufgesetzt werden kann.
Die 2 zeigt eine Ausführung mit einem Permanentmagneten als Magnetfelderzeuger, der aus zwei Halbschalen 15, 16 besteht. Im Gegensatz dazu könnte der Elektromotor 10 auch als fremderregter Motor ausgebildet sein, das heißt, das Magnetfeld wird durch eine Wicklung aufgebaut. Die den Permanentmagneten bildenden Halbschalen 15, 16 sind schließend in das rohrförmige Gehäuse 11 eingesetzt und beispielsweise durch Klebung und/oder durch Verklemmen zwischen den Vorsprüngen 29, 30 mit der Innenfläche verbunden. Innerhalb dieser Halbschalen 15, 16 liegt der allgemein bekannte Rotor 17, dessen äußere Mantelfläche durch ein Blechpaket bildende Blechstücke 18 gebildet ist, wobei die Blechstücke 18 aufeinander ge schichtet liegen. Die ansonsten noch notwendige Wicklung aus Kupferdrähten ist aus Gründen der vereinfachten Darstellung nicht dargestellt. In der 2 ist der Kommutator des Elektromotors 10 durch das Bezugszeichen 19 gekennzeichnet.
Innerhalb des den Stators bildenden Teile 11, 15, 16 ist ein Rotor 17 gelagert. Der Rotor 17 ist mit einer Rotorwelle 20 ausgestattet, die im Endbereich als Schnecke 14 ausgebildet ist. Die Stromzuführung erfolgt über zwei Kohlebürsten 21, die sich diametral gegenüberliegen, wobei in den 2 und 3 nur eine Kohlebürste 21 sichtbar ist. Die Kohlebürsten 21 sind in Kohlebürstenhalter 22, 23 eingesetzt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Boden 24 des topfförmigen Flansches 12 ausgebildet sind. Wie die Figuren zeigen, ist jeder Kohlebürstenhalter 22, 23 an der dem Boden 24 des topfförmigen Flansches 12 abgewandten Seite mit einem mittigen Längsschlitz 25 versehen, der sich annähernd über die gesamte Höhe erstreckt. An dem Boden 24 des topfförmigen Flansches 12 verläuft fluchtend zum Längsschlitz 25 ein Steg 26, so dass die eingesetzte Kohlebürste 21 im Abstand zum Boden 24 steht.
Der topfförmige Flansch 12 ist an der dem Boden 24 abgewandt liegenden Endbereich mit einem im Durchmesser kleiner gehaltenen Zentrierring 27 ausgestattet, der in die Endbereiche des rohrförmigen Gehäuses 11 eingreift. Die Ausführung ist so gewählt, dass die Außenfläche des Gehäuses 11 mit dem außerhalb des Gehäuses 11 liegenden Teil des Flansches 12 fluchtet, so dass keine Kanten entstehen.
Wie insbesondere die 3 zeigt, ist der Boden 24 des topfförmigen Flansches 12 mit insgesamt vier Durchgangsbohrungen 28 versehen, die an der Innenseite ausgesenkt sind. Durch diese Durchgangsbohrungen 28 können Schrauben geführt werden, um beispielsweise ein nicht dargestelltes Drehzahlreduziergetriebe am topfförmigen Flansch 12 festzulegen. In diese Durchgangsbohrungen 28 können aber auch Gewindeeinsätze eingesetzt sein oder es kann in den Boden 24 ein Blechzuschnitt mit Gewindebohrungen eingesetzt sein, wobei die Gewindebohrungen zu den Durchgangsbohrungen 28 fluchtend angeordnet sind.
Die 2 und 3 zeigen ferner, dass an der dem Boden 24 des topfförmigen Flansches 12 abgewandten Stirnfläche zwei einander diametral gegenüberliegende segmentförmige Vorsprünge 29, 30 angeformt sind, um den Magnetfelderzeuger 15, 16 in Umfangs- und in Längsrichtung zur Rotorachse zu fixieren.
Die 2 zeigt ferner, dass in den Boden 24 des topfförmigen Flansches 12 zwei Buchsen 31, 32, vorzugsweise aus Kupfer, fest eingesetzt sind. In diese Buchsen 31, 32 werden die elektrisch leitenden Adern zu den Kohlebürsten 21 geführt. In diese Buchsen 31, 32 werden die elektrisch leitenden Adern zu den Kohlebürsten 21 und die Adern zu dem Anschlusskabel geführt. Zur Zugentlastung und zur elektrischen Kontaktierung werden die Buchsen 31, 32 verpresst, so dass die Adern darin festgeklemmt sind.
Die 2 zeigt, dass der Deckel 13 als baugleich zum topfförmigen Flansch 12 anzusehen ist, so dass er auch den Zentrierring 27 und die segmentförmigen Vorsprünge 29, 30 enthält. Es fehlen jedoch die Kohlebürstenhalter.
Die Verbindung des Gehäuses 11 mit dem topfförmigen Flansch 12 und dem Deckel 13 erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei Schrauben 33, 34, die achsparallel zur Drehachse des Rotors 17 durch das Gehäuse 11 hindurchgeführt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Deckel 13 mit zwei Durchgangslöchern versehen, so dass die Schrauben 33, 34 hindurchgesteckt werden können. Die den Köpfen gegenüberliegenden Endbereiche werden in Gewindebuchsen 35, 36 eingedreht, die einstückig mit dem topfförmigen Flansch 12 ausgebildet sind. Durch das Anziehen der Schrauben 33, 34 wird das rohrartige Gehäuse 11 durch die auftretenden Kräfte verspannt. Alternativ zu der dargestellten Ausführung ist jedoch ein Verkleben der Zentrierringe 27 mit den Endbereichen der Innenfläche des Gehäuses 11 möglich. Im Gegensatz zu der dargestellten Ausführung könnte der Elektromotor 10 auch mit einem zweiten Abtrieb ausgestattet sein. Denkbar wäre, dass auf mindestens einen, vorzugsweise auf beide Abtriebszapfen ein Unwuchtgewicht aufgesetzt ist, zum Beispiel für Massagesysteme.
Gemäß den 1–3 ist der Motor in sich geschlossen ausgeführt. Die Stoßflächen der gehäusebildenden Bauteile 11, 12, 13 können nach einer vorbestimmten Schutzklasse gegen Eindringen von Flüssigkeiten und Stäuben durch geeignete Mittel oder Vorsprünge abgedichtet sein.
In einer anderen, jedoch nicht näher erläuterten Ausführungsform können einzelne gehäusebildende Teile 11, 12, 13 oder insbesondere der Deckel 13 oder der Flansch 12 mit Durchbrüchen oder Öffnungen versehen sein, die sich in radialer und/oder axialer Richtung zur Drehachse der Rotorwelle erstrecken. Somit können auf vorteilhafte Weise die Materialkosten gesenkt und eine Möglichkeit zur Luftzirkulation geschaffen werden.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wesentlich ist, dass die die Leistung des Elektromotors 10 bestimmenden Bauteile, insbesondere des Rotors 17, des Stators 11, 15, 16 und des Magnetfelderzeugers 15, 16 von den Durchmessern her bei den Motoren mit unterschiedlichen Leistungen gleich sind, dass jedoch die Länge variiert wird, damit die vorgegebene Leistung erzielt wird.

10: Elektromotor
11: Gehäuse
12: Flansch
13: Deckel
14: Schnecke
15, 16: Halbschalen
17: Rotor
18: Blechstücke
19: Kommutator
20: Rotorwelle
21: Kohlebürsten
22, 23: Kohlebürstenhalter
24: Boden
25: Längsschlitz
26: Steg
27: Zentrierring
28: Durchgangsbohrungen
29, 30: Vorsprünge
31, 32: Buchsen
33, 34: Schrauben
11: Stator
15: Stator
16: Stator

Claims

Motorensystem, welches mehrere Elektromotoren (10) enthält, insbesondere Kleinstmotoren für Möbel unterschiedlicher Bauart, bei dem jeder Elektromotor (10) mit einem Stator, bestehend aus einem Magnetfelderzeuger (15, 16) und einem Gehäuse (11), einem mit einer Rotorwelle (20) ausgestatteten Rotor (17), zwei in einander diametral gegenüberliegenden Kohlebürstenhaltern (22, 23) eingesetzten Kohlebürsten (21) mit angeschlossenen elektrischen Leitern zur Stromzuführung ausgestattet ist, und bei dem das Gehäuse (11) durch einen abtriebsseitigen Flansch (12) und an der gegenüberliegenden Seite durch einen Deckel (13) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungen der Elektromotoren (10) des Motorensystems unterschiedlich sind, dass die die Leistung des jeweiligen Elektromotors (10) bestimmenden Bauteile (15, 16, 17) in ihren Durchmessern gleich oder annähernd gleich ausgeführt sind, und dass zur Bestimmung der Leistung jedes Elektromotors (10) des Motorensystems die Baulängen dieser Bauteile (15, 16, 17) unterschiedlich sind.
Motorensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Baulängen des Rotors (17) und gegebenenfalls auch der Rotorwelle (20), des Gehäuses (11) und des Magnetfelderzeugers (15, 16) der einzelnen Elektromotoren (10) des Motorensystems unterschiedlich sind.
Motorensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Baulänge des Rotors (17) leistungsabhängig ausgelegt ist, und dass zumindest die Länge der halbschalenförmigen Dauermagnete (15, 16) für die unterschiedlichen Leistungen der Elektromotoren (10) des Motorensystems, vorzugsweise jedoch die Länge des Gehäuses (11) und der halbschalenförmigen Dauermagnete (16, 17) für die unterschiedlichen Leistungen der Elektromotoren gleich sind.
Motorensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfelderzeuger nach Art eines Baukastensystems aus mindestens zwei halbschalenförmigen Dauermagnete (15, 16) gebildet ist, und dass die Längen der aneinander gereihten halbschalenförmigen Dauermagnete (15, 16) unterschiedlich sind.
Motorensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der aneinander gereihten halbschalenförmigen Dauermagnete (15, 16) in einem Verhältnis von 4 : 3 bzw. 1 : 0,75 stehen.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Magnetfelderzeuger (15, 16) jedes Elektromotors (10) des Motorensystems als Permanentmagnet ausgebildet ist und aus zwei Halbschalen besteht.
Motorensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlebürstenhalter (22, 23) innenseitig an den das Gehäuse (11) abtriebsseitig verschließenden Flansch (12) oder dem gegenüberliegenden Deckel (13) angeformt oder angesetzt sind.
Motorensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (12) und der Deckel (13) topfförmig ausgebildet und mit den Kohlebürstenhaltern (22, 23) einstückig ausgebildet sind.
Motorensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Flansch (12) und/oder dem Deckel (13) und den Kohlebürstenhaltern (22, 23) gebildete Formteil aus Kunststoff im Spritzgießverfahren oder aus Metall im Druckgussverfahren gefertigt ist.
Motorensystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kohlebürstenhalter (22, 23) an der dem Boden (24) des Flansches (12) abgewandten Seite einen mittigen diametralen Längsschlitz (25) aufweist.
Motorensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass fluchtend zu dem diametralen Längsschlitz (25) am Boden (24) des Flansches (12) ein nach innen gerichteter Steg (26) angeformt ist.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf des topfförmigen Flansches (12) an dem dem Boden (24) abgewandten Endbereich einen im Durchmesser gegenüber dem dem Boden (24) zugewandten Bereich kleineren Zentrieransatz (27) aufweist.
Motorensystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an die dem Boden (24) des topfförmigen Flansches (12) abgewandt liegende Stirnfläche zwei segmentförmige Vorsprünge (29, 30) angeformt sind.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der dem topfförmigen Flansch (12) gegenüberliegende Deckel (13) im Wesentlichen baugleich zum topfförmigen Flansch (12) und gegebenenfalls mit Kohlebürstenhalter (22, 23) gestaltet ist.
Motorensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) als Rohrabschnitt ausgebildet ist.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die den Permanentmagneten bildenden Halbschalen (15, 16) mit der Innenfläche des Gehäuses (11) verklebt und/oder an oder zwischen den segmentförmigen Vorsprüngen (29, 30) fixiert sind.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Gehäuse (11), der topfförmige Flansch (12) und der Deckel (13) durch wenigstens zwei achsparallel zur Drehachse des Rotors (17) verlaufende Schrauben (33, 34) miteinander verbunden sind.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (24) des topfförmigen Flansches (12) zwei Metallbuchsen (31, 32) aufweist, in die die zu den Kohlebürsten (21) führenden elektrischen Adern geführt sind, und dass diese Adern durch Verformung der Buchsen (31, 32) festgeklemmt sind.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der gegenüber dem Boden (24) des topfförmigen Flansches (12) vorstehende Endbereich der Rotorwelle (20) als Schnecke (14) ausgebildet ist.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (24) des topfförmigen Flansches (12) Durchgangsbohrungen (28) zur Festlegung eines Drehzahlreduziergetriebes mittels Schrauben aufweist.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des Flansches (12) ein Getriebegehäuse oder Teile eines Getriebegehäuses angeformt oder angesetzt sind.
Motorensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der die Leistung des Elektromotors (10) bestimmenden Bauteile (11, 15, 16, 17) in einem festen oder in einem mathematischen Verhältnis zueinander stehen.