DE2227385A1

DE2227385A1 - Motorhalterung für einen Elektromotor

Info

Publication number: DE2227385A1
Application number: DE19722227385
Authority: DE
Inventors: John William Baltimore Wood, Md. (V.StA.)
Original assignee: Black and Decker Manufacturing Co
Current assignee: Black and Decker Corp
Priority date: 1971-06-07
Filing date: 1972-06-06
Publication date: 1972-12-28
Also published as: US3699366A; DE2227385C2; IT956108B

Description

Motorhalterung für einen Elektromotor

•Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorhalterung für einen Elektromotor und insbesondere für einen Elektromotor einer tragbaren Werkzeugmaschine.

Die zur Zeit produzierten tragbaren Werkzeugmaschinen weisen eine Doppelisolierung auf, d.h. sie sind zusätzlich zu der ersten Isolierschicht mit einer zweiten Isolierschicht zwischen unter Strom stehenden Teilen bzw. möglicherweise unter Strom stehenden Teilen und den Außenflächen versehen, die gegebenenfalls vom Benutzer berührt werden. Dazu läßt sich mit geringen Kosten die zweite Isolierschicht dadurch gewinnen, daß man das Maschinengehäuse aus einem is.olierenden Kunststoff herstellt. Preiswerte Kunststoffe, etwa Thermoplaste, sind jedoch zur Verwendung als Haupthalterungen für die verschiedenen

209853/0688

Motorelemente nicht ausreichend stabil. Andererseits sind wärmehärtende Kunststoffe, die entsprechende Stabilität und Festigkeit aufweisen, teuer und erhöhen damit die Herstellungskosten für die Maschine.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, einen Elektromotor derart in einem Kunststoffgehäuse unterzubringen, daß eine ausreichende Festigkeit erreicht wird, ohne daß hohe Kosten entstehen.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Motorhalterung für einen Elektromotor erreicht durch ein zylindrisches Metallhalteelement mit Einrichtungen zur Halterung eines Stators, durch eine Lagerhalterung an einem Ende des Metallelementes, während sein anderes Ende an einer Führfläche befestigbar ist, und durch einstückig mit dem Metallhalteelement ausgebildete Bürstenhalteraufnahmen.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält das Gehäuse einer tragbaren Werkzeugmaschine die Motoranordnung, wobei eine im allgemeinen zylindrische Metallhülle die wesentlichen Motorelemente einschließlich dem Kommutatorendlager, den Bürstenhaltern, dem Stator und an einem Ende dem Läufer trägt". Das vordere Ende der Anordnung ist von einem Abstandsstück aus Kunststoff verschlossen, daß den Motor gegenüber dem Getriebe-

209853/0688

gehäuse oder vorderen Ende isoliert und zweckmäßigerweise Ventilatorleitflächen bildet. Die zylindrische Metallumhüllung ist in Eingriff mit dem Abstandsstück aus Kunststoff und wird an diesem geführt, so daß eine feste und starre Halterung gegeben ist. Somit trägt die Metallumhüllung den Stator, die Bürstenhalter und das Lager und hält diese in einer stabilen Lage, während für das Gehäuse ein billiger Kunststoff verwendet werden kann. Gleichzeitig ermöglicht die Verwendung einer derartigen Motorumhüllung bzw. eines derartigen Halteelementes, eine einfache Herstellung und eine leichte Befestigung der Kunststoffteile ohne daß die gewünschte Stabilität verloren geht. Die metallische Umhüllung dient außerdem als Wärmeschutz für den Motor und unterstützt den Durchstrom von Kühlluft durch ihn.

Die Erfindung wird im- folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer tragbaren Werkzeugmaschine, in der eine erfindungsgemäße Motorhalterung verwendbar ist.

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch eine Motoranordnung gemäß der Erfindung. '.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung das in der Anordnung gemäß Fig. 2 verwendete Metallhalteelement.

209853/0688

Pig. k zeigt eine Endansicht des Metallhalteelementes aus Fig. 3·

Fig. 5 zeigt eine andere Endansicht des Metallhalteelementes aus Fig. 3 mit eingesetztem Stator.

Fig. 6 zeigt schematisch den Gesamtaufbau der Maschine gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Werkzeugmaschine hat einen Griff 10 mit Betätxgungsschalter 11 und Verbindungsleitung 12 zum Anschluß an eine Spannungsquelle für den Elektromotor. Dieser Elektromotor befindet sich im Gehäusebereich 13 und übt über eine Ausgangswelle und eine Getriebeanordnung im Getriebegehäuse 1H eine Drehbewegung auf ein Bohrfutter 15 aus. Erfindungsgemäß besteht das Motorgehäuse 13 vorzugsweise aus einem preiswerten Thermoplast, etwa Polycarbonat. Durch die Verwendung dieses Materials wird außerdem die Schlagfestigkeit verbessert.

Fig. 2 zeigt die Motoranordnung im Gehäuse 13, wobei der Motor einen Stator 16 und einen Läufer 17 aufweist, die bei Spannungszufuhr in der üblichen Weise zusammenwirken, so daß sich der Läufer und damit die Ausgangswelle 18 dreht. Die Spannung gelangt über einen Kommutator 19 und Bürsten 20, die in entsprechender Weise mit den Wicklungen 21 des Stators 16 verbunden sind, zum Läufer 17. Der dargestellte Läufer hat in üblicher

209853/0688

Weise geschlitzte Blechlamellen 22, in die die Wicklungen 23 eingelegt und mit ihren Enden an den Kommutator 19 angeschlossen sind. Der Stator weist ebenfalls Lamellenbleche und Wicklungen 21 auf.

Erfindungsgemäß werden die Motorelemente von einer metallischen Umhüllung 25 getragen, die an einem Isolierstück 26 am vorderen Ende des Motorbereiches befestigt ist. Vorzugsweise hat das Isolierstück die Form einer Leitfläche für den Ventilator. Die metallische Umhüllung hält den Stator mittels Bolzen 27, ein Ende des Läufers mittels eines Lagers 28 und die Bürstenhalter 29 mittels nach innen gerichteter Lappen 30.

Einzelheiten der zylindrischen, metallischen Umhüllung gemäß Figur 2 sind im einzelnen in den Figuren 3_S Ί und 5 gezeigt, aus denen sich ergibt, daß das Metallhalteelement 25 becherförmig ist. In diesem Fall ist der Becher in zwei Abschnitte 31 und 32 unterteilt, obwohl auch eine volle zylindrische Form möglich ist. In dem dargestellten Ausführurigsbeispiel haben die Abschnitte 31 und 32 einen Halteteil, der in der Ansicht gemäß Fig. 4 zu erkennen ist und eine Anzahl von radial verlaufender Arme 35 und eine mittlere Lagerhalterung 36 enthält.

Wie in Fig. 5 gezeigt, wird der Stator 16 durch Auseinanderbiegen der Abschnitte 31 und 32 und nachfolgendes Freigeben in

2 09853/0688

das Metallhalteelement eingepaßt, so daß die Anschläge 37 in Berührung mit der Vorderkante des Stators sind. Es ist auch möglich, den Stator mittels Punktschweißung oder auf andere Weise zu befestigen. Die Vorderkante des Metallhalteelements 25 ist zur Bildung eines Flansches 38 nach außen gebogen. Wie Figur 2 zeigt, liegt dieser Flansch am Isolierstück 26 an, und der nach außen gewölbte Teil wird an einem im Isolierstück gebildeten Absatz 39 geführt. An zwei Stellen hat der Stator öffnungen 40, und das Isolierstück weist Füße 4l auf. Wenn also der Stator eingeschoben ist, wird das Isolierstück am Ende des Metallhalteelementes befestigt und Bolzen 27 dienen zum Zusammenhalt von Stator, Metallhalteelement und Isolierstück.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in der Lagerhalterung 36 des Metallhalteelementes 25 ein Gleitlager 28 befestigt, beispielsweise mittels eines Flansches 43 an einem Ende des Lagers und einer Scheibe ¹J¹I, die einen sich radial nach innen in Eingriff mit dem Lager erstreckenden Finger aufweist . Eine gewisse Selbstausrichtung läßt sich dadurch erreichen, daß man an jeder Seite der Lagerhalterung 36.Gummischeiben vorsieht.

Die Bürstenhalter 29 sind an nach innen gebogenen Lappen 46 befestigt (Figuren 3 und 4). Vorzugsweise werden die Bürstenhalter mittels Schultern 47, die in Eingriff mit dem äußeren Umfang

209853/0688

der Lappen kommen, an diesen festgelegt. Die Bürstenhalter können außerdem quadratische Zapfen 48 aufweisen, die sich durch Öffnungen 49 im Metalihalteelement erstrecken. Die öffnungen 50 in den Lappen ermöglichen den Zugang zu den Bolzen 42 mittels eines Schraubenziehers, während der Stator montiert wird. In zusammengebautem Zustand werden die Bürstenhalter mittels einer Bürstenkappe 52 und Kautschukzapfen 53 gehalten.

Das Metallhalteelement 25 gemäß der Erfindung übernimmt gleichzeitig eine Anzahl von Aufgaben, für die bisher verschiedene getrennte Elemente benutzt wurden. So dient der Zylinderkörper im wesentlichen als billige, jedoch sehr starre und stabile Halterung für den Stator und den Läufer, so daß diese Aufgaben nicht mehr vom äußeren Gehäuse übernommen werden müssen. Außerdem erfolgt eine Führung gegen das Isolierstück bzw. die Ventilatorleitflächen, so daß die Lage des Motors bezüglich dem vorderen Ende der Gesamtanordnung stabilisiert wird und eine feste und stabile Halterung für die Bürstenhalter entsteht. Da außerdem das Halteelement aus Metall und nicht aus Kunststoff besteht und ein einziges Teil bildet, werden Ungenauigkeiten vermieden, die sich sonst infolge der Summierung von Toleranzen ergeben, welche bei Verwendung verschiedener Teile für diesen Zweck entstehen. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß durch die Verwendung eines Metallhalteelementes ein Wärmeschutz

209853/0688

für den Motor entsteht, durch den Wärme vom Motor abgeleitet und in den Kühlluftstrom befördert und Kühlluft zwangsläufig um die erwärmten Motorteile geleitet wird.

Fig. 6 zeigt schematisch den Gesamtaufbau der Maschine gemäß Fig. 1. Insbesondere ist das Metallhalteelement 25 innerhalb des Motorgehäuses 13 angeordnet und über die Welle 18 mit einem Getriebe gekoppelt, das ein Antriebsritzel 5*f und ein Stirnrad 55 enthält, das seinerseits die Abgabewelle 56 treibt. Die Antriebseinheit einschließlich Motor und Getriebe dient zur Verwendung als Bohrmaschine, an der unterschiedliche Köpfe befestigt werden können, so daß verschiedene Funktionen übernommen werden können. Zu diesem Zweck ist eine Kupplung 57 vorgesehen,

wie sie im einzelnen in der Parallelanmeldung

(US S.N. 150 3M vom 7. Juni 197O beschrieben ist. Als befestigte Anordnung ist eine Bohr-Schlagbohr-Einrichtung 58 gezeigt. Die Funktionsweise dieser Einrichtung ist im einzelnen in der

Parallelanmeldung (US S.N. 150 339 vom 7. Juni

197D dargestellt.

Die Figuren 7 bis 10 zeigen ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Halterung, wobei die Figuren 7 und 8 Seitenansichten, die Figur 9 eine Vorderansicht und die Figur 10 eine Rückansicht darstellen. Dem vorherigen Ausführungsbeispiel entsprechende Teile wurden mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch

209853/0688

wurden zum besseren Verständnis nicht alle Bezugszeichen eingefügt. Das dargestellte Metallhalteelement unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß am vorderen Ende Lappen 60 vorgesehen sind, die nach Einsetzen der laminierten Bleche des Stators nach innen umgebogen werden, so daß die Verbindungsschraube 27 durch den im hinteren Bereich vorgesehenen Lappen» die Bleche des Stators, die Öffnung 61 im Lappen 60 geführt ist und in einem Isolierstück bzw. das Gehäuse eingeschraubt ist. Im inneren Teil des Metallhalteelementes 25^f befinden sich außerdem Anschlaglappen 62, an denen die Statorbleche anliegen, wenn sie über die Schraube 27' und die Lappen 60 gehalten werden.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist es klar, daß viele Änderungen und Abwandlungen möglich sind., die alle unter die Erfindung fallen.

209 8 5 3/0688

Claims

Ansprüche

l.yMotorhalterung für einen Elektromotor, insbesondere für eine tragbare Werkzeugmaschine, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Metallhalteelement (25) mit Einrichtungen zur Halterung eines Stators, durch eine Lagerhalterung (36) an einem Ende des Metallhalteelementes (25), während sein anderes Ende an einer Pührflache (39) befestigbar ist, und durch einstückig mit dem Metallhalteelement (25) ausgebildete Bürstenhalteraufnahmen (46).

2.. Motorhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Armteil (35) von der Lagerhalterung (36) zum im
wesentlichen zylindrischen Bereich des Metallhalteelementes erstreckt.

3. Motorhalterung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein das Metallhalteelement (25) umgebendes isolierendes Gehäuse.

k. Motorhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch

gekennzeichnet, daß am vorderen Ende der Maschine ein Lagerhalterungsteil und eine das Metallhalteelement aufnehmende
Fläche vorgesehen sind.

2G9853/0688

5. Motorhalterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des Metallhalteelementes ein sich um dieses erstreckender Schulterbereich vorgesehen ist, und daß die Führfläche einen Absatz zur Aufnahme des Schulterbereiches aufweist. .

6. Motorhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenhalteraufnahmen ein Paar radial verlaufender, einstückig mit dem Metallhalteelement ausgebildeter Lappen aufweist, von denen jeder die Halterung für einen Bürstenhalter bildet.

7· Motorhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallhalteelement zur Führung der Kühlluft durch den Motor dient.

8. Motorhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Halterung des Stators eine Anzahl von Einbuchtungen im Metallhalteelement aufweisen.

9. Motorhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des Metallhalteelementes (25¹) nach innen umbiegbare Lappen (60) vorgesehen sind, die mit im hinteren Bereich angeordneten Anschlägen (62) Anlagen für den Stator bilden.

209853/0688
su:kö