DE19611162A1

DE19611162A1 - Anordnung zur Befestigung von Permanentmagneten in einem Stator eines vierpoligen Elektromotors

Info

Publication number: DE19611162A1
Application number: DE1996111162
Authority: DE
Inventors: Walter Fackelmann
Original assignee: Temic Automotive Electric Motors GmbH
Current assignee: Temic Automotive Electric Motors GmbH
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1997-09-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Permanentmagneten in einem Stator eines vierpoligen Elektromotors der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Durch das deutsche Gebrauchsmuster 70 21 061 ist eine Anordnung zur Befestigung von Permanentmagneten in elektrischen Maschinen bekannt, wobei zur Befestigung zweier Permanentmagnete eine Befestigungsfeder zwischen zwei gegenüberliegenden Seitenflächen der beiden Permanentmagnete angeordnet ist und anstelle der anderen Befestigungsfeder aus dem Statorgehäuse herausgebogene Lappen vorgesehen sind, die mit den anderen Seitenflächen der Permanentmagnete in Eingriff stehen.

Weiterhin ist aus der GB-PS 12 56 932 ein Polgehäuse für einen Gleichstrommotor mit zwei Magnetsegmenten bekannt, welche im Polgehäuse über feste Anschläge sowohl in radialer als auch in axialer Richtung ortsfest fixiert sind. Um diese aber ortsfest im Polgehäuse sichern zu können, müssen sie auf die Abstandsmaße der zugeordneten Anschläge axial angepaßt werden, d. h. sie werden einer nachträglichen Bearbeitung unterzogen oder sie müssen sehr genau gefertigt werden.

Der Aufwand für eine spielfreie Lagerung von z. B. vier Magnetsegmenten im Polgehäuse ist groß und daher teuer. Auch erstrecken sich die Magnetsegmente bei einer vier- oder höherpoligen Ausführung des Stators über einen wesentlich kleineren Bogen, so daß die Magnetelemente harten Stoßbelastungen unterworfen sind und dadurch beschädigt werden können. Diese Nachteile werden durch die DE-OS 31 05 602 dadurch vermieden, daß die vier Magnetsegmente über vier Federelemente gehaltert werden, welche aber alle gesondert fixiert werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Federelemente eine genaue Fertigung erfordern, um gleiche Abstände zwischen den Permanentmagneten zu erzielen. Dieses ist aber für einen gleichmäßigen Magnetfluß und damit für einen gleichmäßigen Motorlauf wichtig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Befestigung von Permanentmagneten in einem Statorgehäuse eines vierpoligen Elektromotors zu schaffen, die eine einfache, zeit- und kostengünstige Montage der Permanentmagnete ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Permanentmagnete in dem Statorgehäuse in einem erheblich kürzeren Zeitaufwand montiert werden können, ohne daß dazu besondere Hilfswerkzeuge erforderlich sind. Die neue Anordnung zum Haltern der Magnete ist temperaturunabhängig, was insbesondere bei einer Klebebefestigung der Magnete zu Problemen führen kann.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 wird verhindert, daß Feuchtigkeit in das Innere des Statorgehäuses eindringen kann, was bei Nietbefestigungen der Federklammern von bekannten Elektromotoren auftritt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Statorgehäuse eines vierpoligen Elektromotors,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Statorgehäuse,

Fig. 3 Magnetklammer in Seitenansicht und

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Formteil.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Statorgehäuse 1 eines vierpoligen Elektromotors 3 mit vier an der Innenumfangsfläche 5 des Statorgehäuses 1 angeordneten Permanentmagneten 7, 9, 11, 13. Die Befestigung der vier Permanentmagneten 7, 9, 11, 13 erfolgt über zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete U-förmige Befestigungsfedern 15, 17, welche aus an der Innenumfangsfläche 5 anliegenden Mittelteilen 19, 21 und daran anschließenden, abgebogenen Seitenschenkeln 23, 25, 27, 29 bestehen. Diese federnden Seitenschenkel 23, 25, 27, 29 beaufschlagen die Seitenflächen 31, 33, 35, 37 von je zwei benachbart angeordneten Permanentmagneten 7/11, 9/13.

Weiterhin sind zwei Formteile 39, 41 aus Kunststoff vorgesehen, die die zwischen den beiden anderen paarweise mit Abstand einander gegenüberliegenden Seitenflächen 43, 45, 47, 49 gebildete Lücke ausfüllen. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Abstand zwischen den Permanentmagneten 7, 9, 11, 13 in Umfangsrichtung auf einfachste Weise erzielt, wodurch ein gleichmäßiger Motorlauf gewährleistet wird. Die Formteile 39, 41 sind so ausgebildet, daß sie die Seitenflächen 43, 45, 47, 49 formschlüssig umgreifen.

Zu diesem Zweck sind die Seitenflächen 31, 33, 35, 37, 43, 45, 47, 49 der Permanentmagnete 7, 9, 11, 13 keilförmig ausgebildet, wobei die Keilflächen 51, 53, 55, 57 in Einkerbungen 59, 69, 71, 73 der Formteile 39, 41 formschlüssig eingreifen. Hierdurch wird eine sichere Fixierung der Permanentmagnete 7, 9, 11, 13 in Umfangsrichtung des Statorgehäuses 1 erzielt, was noch dadurch unterstützt wird, daß die Seitenschenkel 23, 25, 27, 29 der Befestigungsfedern 15, 17 die anderen Keilflächen 75, 77, 79, 81 der Permanentmagnete 7, 9, 11, 13 ebenfalls umgreifen.

Eine einfache Fixierung der Befestigungsfedern 15, 17 wird dadurch erzielt, daß deren Mittelteile 19, 21 je eine Rastbohrung 83 für an der Innenumfangsfläche 5 des Statorgehäuses 1 angeordnete warzenförmige Erhebungen 85 aufweisen. Da das Statorgehäuse 1 keine Bohrungen mehr aufweist, wird ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuseinnere 99 sicher verhindert. Durch die einfache Arretierung der Befestigungsfedern 15, 17 wird eine zeit- und kostengünstige Halterung der Permanentmagnete 7, 9, 11, 13 in dem Statorgehäuse 1 erzielt.

Durch eine vorteilhafte Ausgestaltung der Befestigungsfedern 15, 17 und/oder der Formteile 39, 41 wird gleichzeitig eine axiale Fixierung der Permanentmagnete 7, 9, 11, 13 dadurch erzielt, daß die Befestigungsfedern 15, 17 und/oder die Formteile 39, 41 gegenüber der Abstandsbreite der Permanentmagnete 7, 9, 11, 13 in Umfangsrichtung vorstehend ausgebildete Anschlagkanten 87, 89, 91, 93 aufweisen, welche die Stirnflächen 95, 97 der Permanentmagnete 7, 9, 11, 13 formschlüssig umfassen.

Im Rahmen der Erfindung können die Seitenflächen der Permanentmagnete 7, 9, 11, 13 und die Seitenschenkel der Befestigungsfedern 15, 17 auch so ausgebildet sein, daß die als Magnetklammern dienenden Befestigungsfedern 15, 17 selbstsperrend wirken, d. h. sie werden nach der Montage in ihrer eingerasteten Einbaulage sicher gehalten.

Claims

1. Anordnung zur Befestigung von Permanentmagneten in einem Statorgehäuse eines vierpoligen Elektromotors durch U-förmige Befestigungsfedern mit an dem Motorgehäuse anliegenden Mittelteilen und daran anschließenden abgebogenen Seitenschenkeln vorgesehen sind, welche die Seitenflächen von zwei benachbarten Permanentmagneten kraftschlüssig beaufschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der vier Permanentmagnete (7, 9, 11, 13) zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete Befestigungsfedern (15, 17) dienen, welche an den Seitenflächen (31, 33, 35, 37) von zwei benachbart angeordneten Permanentmagneten (7/11, 9/13) federnd anliegen, und daß zwei Formteile (39, 41) aus Kunststoff vorgesehen sind, die zwischen den beiden anderen paarweise einander gegenüberliegenden Seitenflächen (43, 45, 47, 49) der Permanentmagnete (7, 9, 11, 13) zu deren gleichmäßigen Beabstandung in Umfangsrichtung der zylindrischen Innenumfangsfläche (5) in dem Statorgehäuse (1) gelagert sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (39, 41) die Seitenflächen (43, 45, 47, 49) der Permanentmagnete (7, 9, 11, 13) formschlüssig umgreifen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (31, 33, 35, 37, 43, 45, 47, 49) der Permanentmagnete (7, 9, 11, 13) keilförmig ausgebildet sind, wobei die Keilflächen (51, 53, 55, 57) in Einkerbungen (59, 61, 63, 65) an den Seitenkanten (67, 69, 71, 73) der Formteile (39, 41) formschlüssig eingreifen.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel (23, 25, 27, 29) der Befestigungsfedern (15, 17) die Keilflächen (75, 77, 79, 81) der Permanentmagnete (7, 9, 11, 13) umgreifen.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelteile (19, 21) der Befestigungsfedern (15, 17) eine Rastbohrung (83) für an der Innenumfangsfläche (5) des Statorgehäuses (1) angeordnete warzenförmige Erhebungen (85) zur Fixierung der Befestigungsfedern (15, 17) aufweisen.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsfedern (15, 17) und/oder die Formteile (39, 41) gegenüber der Abstandsbreite der Permanentmagnete (7, 9, 11, 13) in Umfangsrichtung vorstehend ausgebildete Anschlagskanten (87, 89, 91, 93) aufweisen, welche die Stirnflächen (95, 97) der Permanentmagnete (7, 9, 11, 13) zu deren axialen Fixierung formschlüssig umfassen.