DE102016123266A1 - Rotor shaft for an electric motor - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Rotorwelle für einen Elektromotor angegeben, mit einem Wellenkörper, auf dem ein Blechpaket (20) gehalten ist, wobei der Wellenkörper ein erstes Ende (12) aufweist, auf dem ein erstes Lager (16) gehalten ist, sowie ein zweites Ende (14), das über eine Presspassung mit einem Koppelelement verbunden ist, das ein Abtriebselement (30) aufweist und auf dem ein zweites Lager (24) gehalten ist, wobei zwischen dem Wellenkörper und dem Blechpaket (20) eine elektrische Isolierung vorgesehen ist. ()The invention relates to a rotor shaft for an electric motor, comprising a shaft body on which a laminated core (20) is held, wherein the shaft body has a first end (12) on which a first bearing (16) is held, and a second end (12). 14) which is connected via a press fit with a coupling element having an output member (30) and on which a second bearing (24) is held, wherein between the shaft body and the laminated core (20) is provided an electrical insulation. ()
Description
Die Erfindung betrifft eine Rotorwelle für einen Elektromotor mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende.The invention relates to a rotor shaft for an electric motor having a first end and a second end.
Bei Elektrowerkzeugen werden in der Regel Universalmotoren für den Antrieb verwendet. In neuerer Zeit sind auch elektrisch kommutierte Elektromotoren (EC-Motoren) gebräuchlich. EC-Motoren weisen einen permanentmagnetisch erregten Rotor auf, wobei der Stator mittels einer Motorsteuerung derart betrieben wird, dass ein umlaufendes Magnetfeld erzeugt wird, das den Rotor antreibt. Ein derartiger Antrieb benötigt keine Bürstenkontakte, so dass, abgesehen vom Verschleiß einer Motorlagerung, nicht mit wesentlichem mechanischen Verschleiß zu rechnen ist.In power tools generally universal motors are used for the drive. Recently, electrically commutated electric motors (EC motors) are also used. EC motors have a permanent magnetically excited rotor, wherein the stator is operated by means of a motor control such that a circulating magnetic field is generated, which drives the rotor. Such a drive requires no brush contacts, so that, apart from the wear of an engine mount, is not to be expected with significant mechanical wear.
Soll mit einem EC-Motor oder einem Universalmotor ein Oszillationsantrieb angetrieben werden, wie er beispielsweise aus der
Die einstückige Herstellung der Rotorwelle mit einem Exzenterstutzen an einem Ende stellt einen relativ aufwendigen Arbeitsvorgang dar, da die Rotorwelle mit hoher Präzision gearbeitet werden muss.The one-piece production of the rotor shaft with an eccentric neck at one end represents a relatively complicated operation, since the rotor shaft must be operated with high precision.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rotorwelle für einen Elektromotor, insbesondere für einen netzbetriebenen EC-Motor, zu schaffen, die auf möglichst einfache und kostengünstige Weise mit einem Exzenter an einem Ende versehen ist.Against this background, the invention has the object to provide a rotor shaft for an electric motor, in particular for a mains-powered EC motor, which is provided in the simplest and most cost-effective manner with an eccentric at one end.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rotorwelle für einen Elektromotor gelöst, mit einem Wellenkörper, der ein erstes Ende aufweist, an dem ein erstes Lager gehalten ist, sowie ein zweites Ende, das über eine Presspassung mit einem Koppelelement verbunden ist, das ein Abtriebselement aufweist und auf dem ein zweites Lager gehalten ist, wobei ferner zwischen dem Blechpaket und dem Wellenkörper eine elektrische Isolierung vorgesehen ist.This object is achieved by a rotor shaft for an electric motor, comprising a shaft body having a first end to which a first bearing is held, and a second end which is connected via a press fit with a coupling element having an output element and on which a second bearing is held, further provided between the laminated core and the shaft body electrical insulation.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise gelöst.The object of the invention is achieved in this way.
Da die Rotorwelle an einem Ende über eine Presspassung mit einem Koppelelement verbunden ist, wird auf diese Weise die Herstellung der Rotorwelle vereinfacht. Die Rotorwelle kann als Drehteil mit hoher Präzision sehr kostengünstig gefertigt werden. Das Koppelelement, das über eine Presspassung mit der Rotorwelle verbunden wird, kann beispielsweise durch einen Fräsvorgang hergestellt werden.Since the rotor shaft is connected at one end via a press fit with a coupling element, in this way the manufacture of the rotor shaft is simplified. The rotor shaft can be manufactured very cost-effectively as a turned part with high precision. The coupling element, which is connected via a press fit with the rotor shaft, can be produced for example by a milling operation.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Rotorwelle unter Verwendung eines Wellenkörpers hergestellt werden kann, der nicht nur für Oszillationsantriebe, also mit einem Exzenter, verwendbar ist, sondern auch für andere Elektromotoren verwendet werden kann, bei denen die Rotorwelle ein anderes Abtriebselement aufweist. So ist es beispielsweise möglich, die Rotorwelle mit einem Koppelelement zu verbinden, deren Abtriebselement etwa als Ritzel oder als Kupplung ausgebildet ist, um so insbesondere für eine Bohrmaschine, für einen Schrauber, für eine Säge, für eine Schleifmaschine oder ein anders geartetes Elektrowerkzeug verwendet zu werden.A particular advantage of the invention is that the rotor shaft can be manufactured using a shaft body, which is not only for oscillatory drives, so with an eccentric, usable, but can also be used for other electric motors, in which the rotor shaft has a different output element , For example, it is possible to connect the rotor shaft with a coupling element whose output element is designed approximately as a pinion or as a clutch, in particular for a drill, for a screwdriver, used for a saw, for a grinding machine or a different kind of power tool become.
Das betreffende Abtriebselement, das zur Nutzung mit dem jeweiligen Elektrowerkzeug notwendig ist, kann am Koppelelement vorgesehen sein. Somit können die Wellenkörper einheitlich für eine ganze Reihe von verschiedenen Elektromotoren verwendet werden. Damit ergeben sich deutlich höhere Stückzahlen, sowie eine Kostenersparnis bei der Lagerhaltung und Herstellung.The relevant output element, which is necessary for use with the respective power tool, may be provided on the coupling element. Thus, the shaft bodies can be used uniformly for a whole range of different electric motors. This results in significantly higher quantities, as well as cost savings in warehousing and production.
Für den Fachmann ist es nicht naheliegend, die Rotorwelle in der erfindungsgemäßen Weise zweiteilig auszubilden und mittels einer Presspassung mit dem Koppelelement zu verbinden.For a person skilled in the art, it is not obvious to design the rotor shaft in two parts in the manner according to the invention and to connect it to the coupling element by means of a press fit.
Hiergegen spricht nämlich die Tatsache, dass im Stand der Technik üblicherweise die Rotorwelle unmittelbar gelagert wird, um eine hohe Stabilität und eine genaue Zentrierung zu gewährleisten. Der Fachmann wird somit normalerweise nicht in Erwägung ziehen, den Lagersitz auf einem Koppelelement vorzusehen, das über eine Presspassung mit der Rotorwelle verbunden wird.The fact that in the prior art usually the rotor shaft is usually stored directly to ensure high stability and accurate centering speaks against this. The skilled person will therefore normally not consider to provide the bearing seat on a coupling element which is connected via a press fit with the rotor shaft.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die befürchteten Probleme erfindungsgemäß vermieden werden können, wenn eine ausreichend stabile Presspassung verwendet wird.However, it has been found that the feared problems can be avoided according to the invention, if a sufficiently stable interference fit is used.
Durch die elektrische Isolierung zwischen dem Blechpaket und dem Wellenkörper wird sichergestellt, dass die Rotorwelle in Verbindung mit einem netzbetriebenen EC-Motor verwendet werden kann.The electrical insulation between the laminated core and the shaft body ensures that the rotor shaft can be used in conjunction with a mains powered EC motor.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das Abtriebselement als Exzenter für einen Oszillationsantrieb ausgebildet.According to a first embodiment of the invention, the output element is designed as an eccentric for a Oszillationsantrieb.
Hierbei ist vorteilhaft auf dem Koppelelement ferner ein Ausgleichsgewicht für den Oszillationsantrieb gehalten.In this case, a balancing weight for the oscillation drive is also advantageously held on the coupling element.
Weiter bevorzugt ist auch am ersten Ende der Rotorwelle ein zweites Ausgleichsgewicht gehalten. More preferably, a second balance weight is also held at the first end of the rotor shaft.
Durch diese Merkmale wird erfindungsgemäß ein Massenausgleich für den Oszillationsantrieb ermöglicht.These features allow mass compensation for the oscillatory drive according to the invention.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Abtriebselement als Ritzel oder als Kupplung ausgebildet, insbesondere für eine Bohrmaschine, für einen Schrauber, für eine Säge, für eine Schleifmaschine oder ein anderes Elektrowerkzeug.According to a further feature of the invention, the output element is designed as a pinion or as a coupling, in particular for a drill, for a screwdriver, for a saw, for a grinding machine or another power tool.
Ferner wird durch die Erfindung ein Bausatz mit einer Rotorwelle bereitgestellt, mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Koppelelementen, die mittels einer Presspassung mit einem Ende der Rotorwelle verbindbar sind.Furthermore, the invention provides a kit with a rotor shaft, with a plurality of different coupling elements, which can be connected by means of a press fit with one end of the rotor shaft.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung der Erfindung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the invention to be explained below and those to be explained below can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation of the invention, without departing from the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rotorwelle, die an einem Ende über eine Presspassung mit einem Koppelelement für ein Oszillationsantrieb versehen ist; -
2 einen Längsschnitt durch die Rotorwelle gemäß1 ; -
3 einen Längsschnitt durch die Rotorwelle gemäß2 vor dem Komplettierung mit dem Koppelelement, dem darauf aufgenommenen Ausgleichsgewicht und Lager für die Rotorwelle und dem darauf aufgenommenen Exzenterlager an einem Ende und mit Lager und Ausgleichsgewicht am anderen Ende; -
4 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Koppelelementes; -
5 einen Längsschnitt durch das Koppelelement gemäß4 ; -
6 einen Längsschnitt durch eine alternative Ausführung eines Koppelelementes, das mit einem Ritzel versehen ist; -
7 einen Längsschnitt durch eine weitere alternative Ausführung des Koppelelementes, das mit einer Kupplung zur Verbindung mit einem anderen Antriebselement ausgebildet ist und -
8 eine vereinfachte Darstellung eines EC-Motors mit der Rotorwelle gemäß1 .
-
1 a perspective view of a rotor shaft according to the invention, which is provided at one end via a press fit with a coupling element for an oscillatory drive; -
2 a longitudinal section through the rotor shaft according to1 ; -
3 a longitudinal section through the rotor shaft according to2 before completion with the coupling element, the balance weight received thereon and bearings for the rotor shaft and the eccentric bearing received thereon at one end and with bearing and balance weight at the other end; -
4 an enlarged perspective view of the coupling element; -
5 a longitudinal section through the coupling element according to4 ; -
6 a longitudinal section through an alternative embodiment of a coupling element which is provided with a pinion; -
7 a longitudinal section through a further alternative embodiment of the coupling element, which is formed with a coupling for connection to another drive element and -
8th a simplified representation of an EC motor with the rotor shaft according to1 ,
In
Am ersten Ende
Ein derartiger Exzenter mit Exzenterlager dient zum Antrieb eines Oszillationsantriebes, wie beispielsweise aus der
Der über den Exzenter
Auf der Rotorwelle
Die Rotorwelle
Zwischen dem Blechpaket
Am zweiten Ende
Das äußere Ende des Koppelelements
Auf dem Lagersitz
Aus der Schnittdarstellung des Koppelelements
In den
Im Übrigen werden für entsprechende Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet.Incidentally, corresponding reference numerals are used for corresponding parts.
Das Koppelelement
Der Rotorwelle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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