DE1139196B

DE1139196B - Housingless electric motor with end shields attached to the end faces of the laminated stator core

Info

Publication number: DE1139196B
Application number: DEA36543A
Authority: DE
Inventors: Nils Kauri Lindgren
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Electrolux AB
Priority date: 1960-01-20
Filing date: 1961-01-20
Publication date: 1962-11-08

Description

Gehäuseloser Elektromotor mit an den Stirnseiten des Statorblechpaketes befestigten Lagerschilden Die Erfindung bezieht sich auf einen gehäuselosen Elektromotor mit an den Stirnseiten des Statorblechpaketes befestigten Lagerschilden, welche mit in Ausnehmungen an den Statorstirnseiten hineinragenden Vorsprüngen versehen sind.Frameless electric motor with on the end faces of the stator core attached end shields The invention relates to a frameless electric motor with end shields attached to the end faces of the laminated stator core, which provided with projections protruding into recesses on the stator front sides are.

Es ist bekannt bei z. B. gegossenen Lagerschilden die Vorsprünge durch Paßstifte zu bilden, die in entsprechende mit Hilfe einer Bohrlehre hergestellte Bohrungen im Lagerschild eingesetzt werden oder bei z. B. aus Blech gezogenen Lagerbügeln die Vorsprünge durch Pressen in einer Form herauszudrücken. Weiter ist bekannt, als Gußstück hergestellte Lagerschilde an ihren Anlageflächen spanabhebend zu bearbeiten und dabei im Abstand konzentrisch zur Rotorachse Zentriernocken stehenzulassen, die in die entsprechenden Ausnehmungen an den Statorstirnseiten eingeführt werden.It is known in z. B. cast end shields through the projections To form dowel pins, which are made in corresponding with the help of a drilling jig Holes are used in the end shield or in z. B. bearing brackets drawn from sheet metal to press out the projections by pressing in a mold. It is also known machined bearing shields made as a cast piece on their contact surfaces and leave the centering cams at a distance concentric to the rotor axis, which are inserted into the corresponding recesses on the stator front sides.

Der Nachteil dieser bekannten Ausführungen besteht darin, daß die Lagerschilde zur Herstellung der in Ausnehmungen an den Statorstirnseiten hineinragenden Vorsprünge vor ihrer Montage verschiedene Bearbeitungsoperationen erforderlich machen, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen, was bei einer Massenproduktion sehr ins Gewicht fällt.The disadvantage of these known designs is that the Bearing shields for the production of those protruding into recesses on the stator front sides Projections require various machining operations before their assembly, thereby increasing the manufacturing cost, which is very much in the case of mass production matters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Bearbeitungsoperationen an den Lagerschilden auszuschließen und die Fixierung der Lagerschilde am Stator zu vereinfachen.The invention is based on the aforementioned machining operations to exclude on the end shields and the fixation of the end shields on the stator to simplify.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Vorsprünge an den Lagerschilden durch Auspressungen zu bilden, die nach dem Aufsetzen der Lagerschilde auf den Stirnseiten des Statorblechpaketes und Ausrichtung der Lager unmittelbar aus dem Randmaterial der Lagerschilde heraus- und gleichzeitig in die Ausnehmungen im Statorblechpaket hineingedrückt werden. Dieser Vorschlag ermöglicht, die Vorsprünge an den Lagerschilden unmittelbar in Verbindung mit der Montage der Lagerschilde am Statorblechpaket herzustellen und erfordert keine besondere Bearbeitung der Lagerschilde oder des Statorblechpaketes mit engen Toleranzen, um den Anker genau zu fixieren und ihn in seiner ausgerichteten Lage zu halten.To solve this problem it is proposed according to the invention that Form projections on the end shields by pressing out after putting them on the end shields on the end faces of the laminated stator core and alignment of the Camp directly out of the edge material of the end shields and at the same time are pressed into the recesses in the stator core. This suggestion allows the projections on the end shields directly in connection with the Manufacture assembly of the end shields on the stator core and does not require any special Machining of the end shields or the stator core with tight tolerances to fix the anchor precisely and hold it in its aligned position.

Die die Vorsprünge aufnehmenden Ausnehmungen werden, falls die Stirnflächen des Statorblechpaketes mit End- oder Preßplatten abgedeckt sind, in diesen End- oder Preßplatten angeordnet. Sie können aber auch am Außenumfang des Statorblechpaketes bzw. der End- oder Preßplatten vorgesehen werden. Die Ausnehmungen werden zweckmäßig als Löcher oder Nuten ausgebildet, damit sie neben der Aufnahme der Vorsprünge auch die das Statorblechpaket mit den Lagerschilden zusammenhaltenden Befestigungsbolzen aufnehmen können. Werden die Einzelbleche des Statorblechpaketes mit Hilfe von Rohrnieten zusammengepreßt, die mit festem Sitz durch das Statorblechpaket hindurchgehen, so ist es besonders vorteilhaft, die Rohrniete mit ihren Enden über die Stirnflächen des Statorblechpaketes hinausragen zu lassen und diese Enden mit einer kragen- oder bundförmigen Erweiterung und/oder mit Ausschnitten oder Einkerbungen zu versehen. Die Lagerschilde werden dann gegen diese Rohrniete abgestützt und die Vorsprünge in die Erweiterungen und/oder Einkerbungen der Rohrniete eingedrückt.The recesses receiving the projections are, if the end faces of the stator core are covered with end or press plates, in these end or press plates arranged. But you can also on the outer circumference of the stator core or the end or press plates are provided. The recesses become appropriate designed as holes or grooves so that they can also accommodate the projections the fastening bolts that hold the laminated stator core together with the end shields be able to record. Are the individual sheets of the stator core with the help of tubular rivets pressed together, which go with a tight fit through the stator core, so it is particularly advantageous to place the tubular rivets with their ends over the end faces to let protrude the stator core and these ends with a collar or to provide collar-shaped expansion and / or with cutouts or notches. The end shields are then supported against these tubular rivets and the projections pressed into the extensions and / or notches of the tubular rivets.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig. 1 eine teilweise geschnittene Gesamtansicht eines gehäuselosen Elektromotors gemäß der Erfindung, Fig. 2 bis 7 in vergrößerterDarstellung den in Fig. 1 eingekreisten Teil der Verbindung zwischen einem Lagerschild und dem Statorblechpaket in verschiedenen Herstellungsstufen und Ausführungen, Fig. 8 eine Teilansicht einer Stirnseite des Stators im Bereich der Linie VIII-VIII der Fig. 6 und 7, Fig.9 eine teilweise geschnittene Gesamtansicht eines der Darstellung in Fig. 1 entsprechenden gehäuselosen Elektromotors, jedoch mit eingezogenen Rohrnieten, und Fig. 10 bis 13 in vergrößerter Darstellung den in Fig. 9 eingekreisten Teil der Verbindung zwischen einem Lagerschild und dem Statorblechpaket in verschiedenen Herstellungsstufen und Ausführungen.Further details of the invention emerge from the description some embodiments shown in the drawing. 1 shows a partially sectioned overall view of a frameless electric motor according to FIG Invention, Figs. 2 to 7 show the part circled in Fig. 1 on an enlarged scale the connection between a bearing plate and the stator core in different Manufacturing stages and embodiments, FIG. 8 is a partial view of an end face of the Stator in the area of the line VIII-VIII of FIGS. 6 and 7, FIG. 9 a partially sectioned Overall view of an electric motor without a housing corresponding to the illustration in FIG. 1, but with retracted tubular rivets, and FIGS. 10 to 13 in enlarged form Representation of the circled in Fig. 9 part of the connection between a bearing plate and the stator core in various stages of manufacture and designs.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten gehäuselosen Elektromotor 10 sind das Statorblechpaket 11, die beiden Lagerschilde 12 und die Motor- oder Ankerwelle 13 sowie im Statorblechpaket in axialer Richtung verlaufende als Durchgangsbohrungen ausgebildete Ausnehmungen 14 erkennbar. Letztere dienen zur Aufnahme von Befestigungsbolzen 15, mit deren Hilfe die Lagerschilde 12 gegen das Statorblechpaket 11 festgezogen und gehalten werden.In the case of the frameless electric motor 10 shown in FIG the stator core 11, the two end shields 12 and the motor or armature shaft 13 and in the stator lamination stack running in the axial direction as through holes formed recesses 14 can be seen. The latter are used to accommodate fastening bolts 15, with the help of which the end shields 12 are tightened against the laminated stator core 11 and be held.

Zur Befestigung der Lagerschilde werden diese, wie Fig. 2 zeigt, ausgerichtet auf die Stirnseiten des Statorblechpaketes aufgesetzt, nachdem die Stellung des Ankers mit Bezug zum Statorblechpaket genau festgelegt ist. Jedes Lagerschild wird jetzt mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung und Presse einer Preßoperation unterworfen, wodurch die im Bereich der Ausnehmungen 14 des Statorblechpaketes 11 liegenden Teile des Lagerschildmaterials teilweise in die Ausnehmungen 14 eingedrückt werden, so daß in diesen Ausnehmungen eingreifende zapfenförmige Auspressungen 16 gebildet sind. Es ergibt sich somit das Bild gemäß Fig. 3. Jedes Lagerschild kann vor oder nach dem Eindrücken des Materials in die Ausnehmungen 14 an den Stellen der Auspressungen 16 durchbohrt werden, damit später die Befestigungsbolzen 15 eingeführt und mit diesen die Lagerschilde fest gegen das Statorblechpaket gezogen werden können. Diese Befestigungsbolzen können selbstverständlich auch zum Zusammenpressen des Statorblechpaketes dienen.To fasten the end shields, they are aligned, as shown in FIG. 2 placed on the end faces of the laminated stator core after the position of the Armature is precisely defined with reference to the stator core. Each end shield will now subjected to a pressing operation with the help of a suitable device and press, whereby the parts lying in the region of the recesses 14 of the laminated stator core 11 of the end shield material are partially pressed into the recesses 14, so that engaging pin-shaped press-outs 16 formed in these recesses are. The result is the picture according to FIG. 3. Each bearing plate can be in front of or after the material has been pressed into the recesses 14 at the points of the press-outs 16 are pierced so that later the fastening bolts 15 are inserted and with this the end shields can be pulled firmly against the stator core. These Fastening bolts can of course also be used to press the laminated stator core together to serve.

Die Ausführungen nach Fig. 4 und 6 zeigen Beispiele, bei denen die Stirnseiten des Statorblechpaketes 11 mit sogenannten End- oder Preßplatten 17 abgedeckt sind, in welche parallel zur Achsrichtung verlaufende Ausnehmungen 18 (Fig. 4) oder Randausnehmungen 19 (Fig. 6 und 8) vorgesehen sind und in welche die vorgenannten Auspressungen durch den Preßvorgang eingedrückt werden. Bei dem Beispiel nach Fig. 7 ist das Statorblechpaket mit in seiner Mantelfläche angeordneten nutenförmigen Ausnehmungen 20 versehen (Fig. 8), welche sowohl zur Bildung von Auspressungen 16 als auch zur Aufnahme von Befestigungsbolzen Verwendung finden.The embodiments of FIGS. 4 and 6 show examples in which the The end faces of the laminated stator core 11 are covered with so-called end or press plates 17 are, in which parallel to the axial direction of the recesses 18 (Fig. 4) or Edge recesses 19 (Fig. 6 and 8) are provided and in which the aforementioned Expressions are pressed in by the pressing process. In the example of Fig. 7 is the stator laminated core with groove-shaped arranged in its outer surface Recesses 20 are provided (FIG. 8), which are used both to form extrusions 16 as well as for receiving fastening bolts are used.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 8 zeigen Anordnungen, bei denen die Lagerschilde unmittelbar auf den Stirnflächen des Statorblechpaketes oder von End- oder Preßplatten ruhen. Jede Dimensionsveränderung innerhalb des Statorblechpaketes infolge Erwärmung und Abkühlung wird sich somit auch auf die Lagerschilde und damit auf die Lagerung der Ankerwelle 13 übertragen, was zu Störungen führen kann. Aus den Darstellungen in den Fig. 9 bis 13 sind nun Beispiele zu entnehmen, welche diese Störungen, die sich unter bestimmten Voraussetzungen einstellen können, unter Beibehaltung der Fixierung der Lagerschilde gemäß der Erfindung ausschalten.The exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 8 show arrangements in which the end shields are placed directly on the end faces of the laminated stator core or rest from end or press plates. Any dimensional change within the stator core as a result of heating and cooling is thus also on the end shields and thus transferred to the bearing of the armature shaft 13, which can lead to malfunctions. the end the representations in FIGS. 9 to 13 can now be seen from examples showing these Disturbances that can occur under certain conditions, while maintaining turn off the fixation of the end shields according to the invention.

Der gehäuselose Elektromotor 10 nach Fig. 9 läßt wieder das Statorblechpaket 11, die beiden Lagerschilde 12, die Motor- oder Ankerwelle 13, eine der Ausnehmungen 14 sowie die Befestigungsbolzen 15 erkennen. Das Statorblechpaket ist durch Rohrniete 21 zusammengenietet, die in die Ausnehmungen 14 eingepreßt sind und die Lagerschilde 12 ruhen auf diesen Rohrnieten. Die Rohrniete überragen zum Zwecke des Zusammennietens des Statorblechpaketes, wie die Fig. 10 bis 13 deutlich zeigen, mit ihren freien Enden die Stirnflächen des Statorblechpaketes und, falls vorhanden, auch die der End- oder Preßplatien 17, und diese freien Enden sind dann entweder zu einem Kragen 22 derart aufgeweitet (Fig. 10 und 11) oder zu einem Bund 23 derart zusammengestaucht (Fig. 12 und 13), daß das Statorblechpaket fest zusammengenietet ist. Bei den Rohrnieten 21 der Beispiele Fig. 12 und 13 ist der außerhalb der Bunde 23 liegende Teil mit von der Stirnseite ausgehenden Ausnehmungen oder Einkerbungen 24 versehen.The housing-less electric motor 10 according to FIG. 9 leaves the stator core again 11, the two end shields 12, the motor or armature shaft 13, one of the recesses 14 and the fastening bolts 15 recognize. The stator laminated core is through tubular rivets 21 riveted together, which are pressed into the recesses 14 and the end shields 12 rest on these tubular rivets. The tubular rivets protrude for the purpose of riveting of the stator core, as FIGS. 10 to 13 clearly show, with their free The end faces of the laminated stator core and, if present, also those of the End or Preßplatien 17, and these free ends are then either to a collar 22 expanded in this way (FIGS. 10 and 11) or compressed into a collar 23 in this way (Fig. 12 and 13) that the stator core is firmly riveted together. With the tubular rivets 21 of the examples in FIGS. 12 and 13 is the part lying outside the collars 23 recesses or notches 24 extending from the end face.

Nachdem die Lagerschilde auf die Stirnfläche der Rohrniete aufgesetzt und mit Bezug zum Statorblechpaket und Anker ausgerichtet sind, wird diese Lage wieder dadurch fixiert, daß, wie vorstehend beschrieben, zapfenartige Auspressungen 16 der Lagerschilde entweder in den Kragen 22 (Fig. 11) oder in die Einkerbungen 24 (Fig. 13) eingedrückt werden.After the end shields are placed on the face of the tubular rivet and are aligned with reference to the stator core and armature, this position becomes fixed again in that, as described above, pin-like press-outs 16 of the end shields either in the collar 22 (FIG. 11) or in the notches 24 (Fig. 13) are pressed.

Die Fig. 10 und 12 zeigen auch eine Durchbohrung 25 der Lagerschilde 12 an den Stellen der später zu bildenden Auspressungen 16 vor dem Preßvorgang. Die Durchbohrung ist zweckmäßig als Stufenbohrung mit einem im Durchmesser größeren Teil 26 und einem im Durchmesser kleineren Teil 27 ausgeführt. Beim Preßvorgang läßt sich hierdurch mit verhältnismäßig geringem Kraftaufwand die Auspressung 16 aus dem Teil 27 bilden.10 and 12 also show a through hole 25 in the end shields 12 at the points of the extrusions 16 to be formed later before the pressing process. The through hole is expedient as a stepped hole with a larger diameter Part 26 and a smaller diameter part 27 executed. During the pressing process This allows the press-out 16 to be opened with a relatively low expenditure of force from the part 27 form.

Durch die Auspressungen 16 sind die Lagerschilde 12 gegen Drehung und Versetzung quer zur Achsrichtung gesichert, während sie in axialer Richtung durch die Befestigungsbolzen 15 gesichert sind, welche durch die Bohrungen 25 im Lagerschild und durch die Rohrniete 21 im Statorblechpaket 11 gesteckt und verschraubt sind.Due to the press-outs 16, the end shields 12 are prevented from rotating and offset transverse to the axial direction secured while it is in the axial direction are secured by the fastening bolts 15, which through the holes 25 in the Bearing shield and inserted through the tubular rivets 21 in the stator lamination stack 11 and screwed are.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt werden. So können z. B. die Auspressungen und die Ausnehmungen, in welche das ausgepreßte Lagerschildmaterial eingedrückt wird, jede andere geeignete Form erhalten und das Material nicht nur in den Kragen oder in die Einkerbungen der Rohrniete eingedrückt, sondern auch um diese herum gedrückt werden.The invention is not limited to the examples shown and described limited, but can be modified within the scope of the inventive concept. So can e.g. B. the press-outs and the recesses into which the pressed-out end shield material is indented, obtained any other suitable shape and not only the material pressed into the collar or into the notches of the tubular rivets, but also around these are pushed around.

Die in den Unteransprüchen 2 bis 4 gekennzeichneten Merkmale sind auf den Hauptanspruch zurückbezogen und daher nur im Zusammenhang mit diesem zu werten.The features characterized in the subclaims 2 to 4 are related to the main claim and therefore only in connection with this evaluate.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Frameless electric motor with on the front sides of the laminated stator core attached end shields, which with in recesses on the stator end faces protruding projections are provided, characterized in that, that the projections through after placing the end shields (12) on the end faces of the laminated stator core (11) and alignment of the bearings directly from the edge material the end shields out and at the same time into the recesses in the laminated core (14,18,19, 20, 22, 24) pressed in expressions (16) are formed.

2. Frameless electric motor according to claim 1, with end or press plates covering the stator end faces, characterized in this characterized in that the recesses (18, 19) in this end = or press plates (17) are arranged.

3. Frameless electric motor according to claim 1 or 2, characterized in that the recesses (19, 20) on the outer circumference of the laminated stator core (11) or the press plates (17) are arranged.

4. Frameless electric motor after one or more of the preceding claims, characterized in that the Expressions (16) of the end shields are pressed into holes (14) or grooves (20), which for continuous the stator laminated core with the end shields holding together Fastening bolts (15) are provided.

5. Frameless electric motor in particular according to one or more of claims 1, 2 and 4, characterized in that the Bearing shields (12) against a tight fit through the stator laminated core (11), the sheet metal pressing rivets (21) are supported.

6. Frameless electric motor according to claim 5, characterized in that the rivets (21) are designed as tubes and their ends extend over the end faces of the laminated stator core (11) extend.

7. Housing-less electric motor according to claim 6, characterized in that that the ends of the tubular rivets projecting beyond the end faces of the laminated stator core (11) (21) for holding the stator laminations together with a collar-shaped or collar-shaped extension (22, 23) are provided. B.

Caseless electric motor according to claim 6 or 7, characterized characterized in that the tubular rivets (21) at their front ends with cutouts or Notches (24) are provided.

9. Housing-less electric motor according to claims 1 and 7 or 8, characterized in that the pressed out of the end shield material Press-outs (16) into the collar-shaped extensions (22) or cutouts or Notches (24) of tubular rivets (21) are pressed in.

10. Frameless electric motor according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least two radially opposite recesses on the laminated core or rivet designed to accommodate the pressed-out press-outs (16) of the end shield material are. Documents considered: German Patent No. 838 015; Austrian U.S. Patent No. 108,566; Swiss patents No. 251993, 284 582; french U.S. Patent No. 850,384.